​我们为什么需要人机交互界面(如果你想知道什么是高效人机界面的话)

我们为什么需要人机交互界面(如果你想知道什么是高效人机界面的话)

高效HMI是业界实现标准化,易于使用且生产率更高的HMI图形操作系统的统称,它在未来会全面替代设计欠佳的HMI。

众所周知,操作员对过程的控制是使用图形操作界面来(称为HMI或人机界面)完成的。

正确设计的HMI

正确设计的HMI能够让我们的运行画面平稳稳定的运行,并能准确通知操作员现场出现异常情况。但是,我在很多人机界面上看到的并非这样。所以,今天来给大家普及下高效人机界面应该怎么做。

许多HMI的设计和实施不当,导致出现可能危及安全性的情况。

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当前许多HMI都喜欢使用各种颜色,各种不必要的图形和视觉干扰,并且缺乏整体意识,这些累积到最后,有可能就会导致一些意外发生,这是我们作为工控人应该去避免的事情。

这些意外包括操作界面不佳,例如现场发生了报警了,但是操作员仅能发现报警发生了,但是无法知道警报产生的根本原因。

在最坏的情况下,人们发现设计不当的HMI是导致某些工业事故的一个原因。

你可以在评论中列举HMI设计不佳的示例。 下面就是一个反面教材。

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HMI设计要求

早期的HMI是对他们正在控制和监视的过程的PID的简单描述。这主要是由于计算机图形能力的限制。

随着计算机能力和图形处理器的发展,人们应该遵循一种高度整合,数据一目了然且外观醒目的HMI的标准。

我在现场亲眼见过有人用闪烁的火焰代表加热,在画面上显示装卸区中正在移动的有轨车辆,有的甚至可以拍摄现场的实物照片放在画面里,并在HMI屏幕上叠加数据!

现在全国各地我相信都存在这种:导航不一致,数据不直观,警报描述不当,直接显示操作设备的状态的各种人机界面。

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ISA-101 HMI设计标准

让我们远离这些HMI,了解高效HMI 。

2003年,国际自动化协会(ISA)要求必须规范化人机界面,然后操作员和工程师才开始制定标准。

12年后的2015年,他们发布了ISA-101 HMI设计标准。它是用于在过程HMI上开发图形的一组准则,原则和理念。该标准旨在创建更实用的功能,易于操作人员理解的操作界面

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正确使用颜色

在这里,我们将介绍高效HMI的基本概念。第一点就是正确的使用颜色。高效的人机界面(HMI)摆脱了色彩丰富的图形,而是以灰度级开发的,其颜色旨在引起人们的注意。

红色和绿色表示正在运行或未运行的日子已经一去不复返了。在灰度主导的人机界面中,使用颜色能够非常快地显示出异常情况。

没有颜色的灰度屏幕表示没有警报的正常运行工艺流程。操作员快速浏览即可确认这一点,并且由于操作员不必花时间研究屏幕来查找异常情况,因此生产率可以提高。

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通过数据使用信息

另一个概念是在模拟量显示值的表示上。许多HMI将在屏幕上显示数十个或更多个数据点,但是操作员无法确定该数据的含义。

压力指示器的读数为900 psi,但这是好事还是坏事?通过使用带有过程变量的正常范围指示器,操作员可以迅速做出决定,采取措施纠正趋势偏离正常的情况。

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高效HMI趋势图

说到趋势,我们现在看到的是重要的过程变量中嵌入的或始终可见的趋势。通过使这些趋势始终可见,操作员可以快速查看历史数据概览,并在产品质量超出规格或储罐溢出之前评估任何必要的过程调整,这样可以避免耗时且代价高昂的错误。

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保持画面简单

高效HMI中的一个非常重要的概念是保持屏幕简洁整洁。只需对带有阀门和泵的容器进行简单描述即可。除此之外,还需要操作员能够很容易的找到导航按钮,这些按钮会将操作员带入整个流程的下一步。

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高效HMI颜色

无需显示各种配件,法兰或不必要的3D管道对象。取而代之的是,ISA阀门和泵是标准的,使用一条线来描述过程流的。

当描述泵或阀的状态时,高效HMI会为停止状态的泵使用深灰色状态,而不是为在泵上运行或不运行或在阀上打开和关闭时用红色和绿色显示,而对于停止状态的泵则使用深灰色状态。正在运行的泵。对于不向SCADA发送反馈的泵,它将显示为中灰色。

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高效HMI 显示层次

正确的显示层次结构对于高效HMI至关重要。通过创建分层的显示系统,操作员可以全面了解情况,并在必要时能够向下获取更具体的数据。

高效HMI中应该有四个层次结构。

1)总体画面

级别1用于总体画面显示。操作员可以从此屏幕上以近似于上帝视角的角度查看整个工艺过程。

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2)更详细的视图

级别2是一个屏幕,操作员可以访问该屏幕以查看比级别1更详细的视图。级别2将调用比级别1更详细的子系统或过程。

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3)设备明细

级别3是设备详细信息屏幕,例如泵或阀门。它将包括有关该特定过程的更详细的数据。

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4)诊断

最后,级别4是诊断画面。这将使操作员可以访问处理设备上的非常详细的信息,并且可以进行故障排除。

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高效HMI仍然是一个待实现的目标,并且仍然受到利益相关者的偏好干扰。但是,已经证明,当出现高效MI的概念时,操作员会非常渴望并兴奋地将其实施到他们的系统中。

尽管所有系统都不同,但是使用更标准化的模型将极大地提高生产率,质量和安全性。

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