山大《運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》課件第5章 系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)及觸摸屏的使用方法-3顯示與控制界面的設(shè)計(jì)原則

1、1第五章 系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)及觸摸屏的使用方法本講主要內(nèi)容： 第二節(jié) 人機(jī)界面與控制系統(tǒng)外殼的色彩搭配 第三節(jié) 顯示與控制界面的設(shè)計(jì)原則 第四節(jié) MT500 觸摸屏畫(huà)面組態(tài)與數(shù)據(jù)通訊第521541講2第三節(jié) 顯示與控制界面的設(shè)計(jì)原則一、 顯示界面的設(shè)計(jì) 在自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備中，專(zhuān)門(mén)用來(lái)向人表達(dá)控制系統(tǒng)的性能參數(shù)、運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、工作指令，以及其他信息的界面，稱(chēng)為顯示界面。在人機(jī)界面設(shè)計(jì)中，根據(jù)人接受信息的感覺(jué)通道不同，可以將顯示界面分為視覺(jué)顯示界面、聽(tīng)覺(jué)顯示界面和觸覺(jué)顯示界面。其中以視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)顯示界面最為廣泛。3第三節(jié) 顯示與控制界面的設(shè)計(jì)原則一、 顯示界面的設(shè)計(jì) 由于人對(duì)突然發(fā)生的聲音具有特殊的反應(yīng)

2、能力，所以聽(tīng)覺(jué)顯示器作為緊急情下的報(bào)警裝置，比視覺(jué)顯示器具有更大的優(yōu)越性。觸覺(jué)顯示是利用人的皮膚受到觸壓或運(yùn)動(dòng)刺激后產(chǎn)生向人傳遞信息的一種方式。4一、 顯示界面的設(shè)計(jì) 視覺(jué)顯示界面一般可以分為數(shù)量型、定性型、再顯型、警報(bào)等幾種。1、數(shù)量型顯示界面 數(shù)量型顯示界面提供變量或過(guò)程的量化信息，具有明確的顯示單位，如溫度值、壓力值。 數(shù)量型顯示界面可采用：指針移動(dòng)式、刻度標(biāo)尺移動(dòng)式、直讀式。 5一、 顯示界面的設(shè)計(jì)顯示性能 指針移動(dòng)式顯示不斷變化的量，同時(shí)顯示變量的變化方向及速率的信息，又稱(chēng)為模擬顯示，如下圖所示。根據(jù)實(shí)際情況也可設(shè)置雙指針。指針移動(dòng)式顯示界面6一、 顯示界面的設(shè)計(jì)刻度標(biāo)尺移動(dòng)式顯示采

3、用“窗口”讀數(shù)，讀數(shù)速度快。節(jié)省觸摸屏的空間。但標(biāo)尺范圍不直觀，如下圖所示。刻度標(biāo)尺移動(dòng)式顯示界面刻度標(biāo)尺移動(dòng)式顯示界面第三節(jié) 顯示與控制界面的設(shè)計(jì)原則一、 顯示界面的設(shè)計(jì)1、數(shù)量型顯示界面數(shù)字表盤(pán)以精度高無(wú)讀表誤差，而被廣泛使用；半圓指針式表盤(pán)以性能價(jià)格比高，而被廣泛使用。8第三節(jié) 顯示與控制界面的設(shè)計(jì)原則一、 顯示界面的設(shè)計(jì)1、數(shù)量型顯示界面2、定性顯示界面定性顯示界面用來(lái)顯示變量的狀態(tài)或性質(zhì),如正常狀態(tài)/危險(xiǎn)狀態(tài)等,如下圖所示。 定性顯示界面一般采用指針移動(dòng)式顯示裝置。定性型顯示界面與數(shù)量型顯示界面可以組合設(shè)計(jì)，稱(chēng)為檢查型顯示界面。第三節(jié) 顯示與控制界面的設(shè)計(jì)原則一、 顯示界面的設(shè)計(jì)1、

4、數(shù)量型顯示界面2、定性顯示界面3、警報(bào)信號(hào)主要要求是：指示運(yùn)行狀態(tài)，引起注意。第三節(jié) 顯示與控制界面的設(shè)計(jì)原則一、 顯示界面的設(shè)計(jì)1、數(shù)量型顯示界面2、定性顯示界面3、警報(bào)信號(hào)4、再現(xiàn)型顯示界面 再現(xiàn)型顯示界面的再現(xiàn)方法可采用完全重現(xiàn)或是符號(hào)和圖形。再現(xiàn)型顯示界面的優(yōu)點(diǎn)是觀察工況時(shí)不需要或者只需要很少的解釋過(guò)程。11第三節(jié)顯示與控制界面的設(shè)計(jì)原則二、 顯示與控制界面的布局設(shè)計(jì)原則 顯示與控制的布局原則是確定顯示和控制空間位置關(guān)系，有五個(gè)基本原則構(gòu)成。1、重要性原則 顯示與控制的功能，可按其對(duì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)的重要性而劃分等級(jí)。重要性原則是指把最重要的控制與顯示布局在操作者視野和控制區(qū)的最佳位置上。

5、12二、顯示與控制界面布局設(shè)計(jì)原則1、重要性原則 例如鋼板橫剪控制系統(tǒng)中的鋼板長(zhǎng)度和張數(shù)是最重要控制量，應(yīng)布局在操作者的最佳視野和最佳控制區(qū)內(nèi)。13二、顯示與控制界面布局設(shè)計(jì)原則2、操作頻率原則 操作頻率原則是指操作越頻繁的顯示和控制，應(yīng)布局在操作者的最佳視野和最佳控制區(qū)。例如某網(wǎng)具廠的抽絲機(jī)控制系統(tǒng)的線徑給定是操作比較頻繁的控制，因?yàn)槊恳环N規(guī)格的漁網(wǎng)線徑都不一樣，所以每當(dāng)換一種規(guī)格時(shí)，操作者都需要變化給定的大小。二、顯示與控制界面布局設(shè)計(jì)原則3、功能分組原則 功能分組原則是指將功能相關(guān)的顯示與控制構(gòu)成若干“功能組”，然后分區(qū)布局。例如，速度顯示器與速度給定電位器可分成一個(gè)組，布置在同一個(gè)區(qū)域

6、內(nèi)。二、顯示與控制界面布局設(shè)計(jì)原則4、操作次序原則 當(dāng)顯示與控制的功能具有同等重要和操作頻率都相同時(shí)，如果顯示和控制在操作程序上有次序差別，則可以按照其次序進(jìn)行布局設(shè)計(jì)。下圖所示的是某控制臺(tái)的邏輯布局。圖5-4-816二、顯示與控制界面布局設(shè)計(jì)原則5、控制件與顯示窗口和文字說(shuō)明的位置關(guān)系（1）控制件與其相應(yīng)的顯示應(yīng)盡可能靠近，控制件在顯示的下方或者右方；17二、顯示與控制界面布局設(shè)計(jì)原則5、控制件與顯示窗口和文字說(shuō)明的位置關(guān)系（2）如果顯示屏與控制臺(tái)必須分離設(shè)計(jì)，兩者的布局應(yīng)相互對(duì)應(yīng)；18二、顯示與控制界面布局設(shè)計(jì)原則5、控制件的顯示窗口、文字說(shuō)明的位置關(guān)系（3）用手動(dòng)操作的器件文字說(shuō)明在器件

7、的上方；不用手動(dòng)操作的器件，文字說(shuō)明在器件的下方。19二、顯示與控制界面布局設(shè)計(jì)原則5、控制件的顯示窗口和文字說(shuō)明的位置關(guān)系（4）緊急開(kāi)關(guān)和安全控制應(yīng)位于手自然動(dòng)作的最佳區(qū)域內(nèi)，且形狀和顏色編碼應(yīng)明顯。20三、控制柜殼體內(nèi)部設(shè)計(jì)原則控制柜殼體基本的設(shè)計(jì)原則是： 發(fā)熱量最大的器件放在控制柜的上部在控制柜內(nèi)一般調(diào)速器的發(fā)熱量最大，為確保冷卻風(fēng)道暢通，對(duì)于非水冷卻的調(diào)速器，安裝空間除按使用說(shuō)明書(shū)要求安裝外，如果需要在鄰近并排安裝兩臺(tái)或多臺(tái)速器時(shí)，建議按右圖所示留有足夠距離。21三、控制柜殼體內(nèi)部設(shè)計(jì)原則控制柜殼體基本的設(shè)計(jì)原則是： 發(fā)熱量最大的器件放在控制柜的上部如果豎排安裝時(shí)，兩個(gè)調(diào)速器之間加隔板

8、以增加上部調(diào)速器的散熱效果，如右圖所示。如果需要柜外冷卻，安裝位置情況如右圖所示。控制柜在室內(nèi)的空間位置，應(yīng)便于調(diào)速器的定期維護(hù)。 22三、控制柜殼體內(nèi)部設(shè)計(jì)原則控制柜殼體基本的設(shè)計(jì)原則是： 易損部件下方不能放置控制器件 對(duì)于易損部件如接觸器、快速熔斷器等元件的下方不能放置PLC、調(diào)節(jié)器之類(lèi)的控制器件。避免這些易損部件的零件，由于某種原因而發(fā)生脫落時(shí)掉入控制器內(nèi)部造成故障范圍的擴(kuò)大。23三、控制柜殼體內(nèi)部設(shè)計(jì)原則控制柜殼體基本的設(shè)計(jì)原則是： 發(fā)熱量較小并且重量最重的器件放在控制柜的下部 對(duì)于電抗器這類(lèi)器件，重量大、發(fā)熱量又相對(duì)比較小，所以一般放置在控制柜的下部，如右圖所示。電抗器24三、控制柜殼體內(nèi)部設(shè)計(jì)原則控制柜殼體基本的設(shè)計(jì)原則是： 發(fā)熱量較小并且重量最重的器件放在控制柜的下部 對(duì)于電抗器這類(lèi)器件，重量大、發(fā)熱量又相對(duì)比較小，所以一般放置在控制柜的下部，如右圖所示。25三、控制柜殼體內(nèi)部設(shè)計(jì)原則控制柜殼體基本的設(shè)計(jì)原則是： 發(fā)熱量較小并且重量最重的器件放在控制柜的下部 對(duì)于電抗器這類(lèi)器件，重