人机交互基础导览
对于初涉工业自动化与控制领域的探索者，了解人机界面（HMI）的常识是必不可少的。产品由硬件与软件两大核心部分组成，其中硬件包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口以及数据存储单元等。而HMI软件通常分为两部分：一是在HMI硬件中运行的系统软件，另一是在PC机Windows操作系统下运行的画面组态软件。本文将详细展开介绍人机界面的十项基础常识。
一、人机界面的基本功能与选型指标
（1）基本功能：
设备状态展示，如通过指示灯、按钮、文字、图形、曲线等形式；数据与文字的输入操作，支持打印输出；
生产配方存储与设备生产数据的记录功能；
简单的逻辑与数值运算能力；
能够连接多种工业控制设备，实现组网操作。
（2）选型指标：
显示屏的尺寸、色彩及分辨率；
HMI处理器的性能；
输入方式可选触摸屏或薄膜键盘；
画面存储容量的单位；
通讯接口的种类与数量，是否支持打印功能等。
（3）产品分类：
初级产品以薄膜键输入为主，显示尺寸通常小于六英寸；
中级产品以触摸屏输入为主，显示尺寸通常在六英寸以上；
高级产品则以计算机输入为主，显示尺寸通常大于十英寸。
二、HMI的常规操作流程
（1）明确监控任务需求，选择合适的HMI产品；
（2）连接HMI硬件至PC机，将“工程文件”下载至HMI中；
（3）连接HMI与工业控制器（如PLC、仪表等），实现人机交互。
三、HMI与“触摸屏”的区别
严格来说，两者存在本质差异。“触摸屏”只是HMI产品中可能用到的硬件部分，作为鼠标及键盘的替代输入设备安装在显示屏前端。而HMI产品则是一种包含硬件与软件的人机交互设备。在工业应用中，虽然常将具备触摸输入功能的HMI产品称为“触摸屏”，但这并不科学。
四、HMI与组态软件的区别
HMI产品常被统称为“触摸屏”，它包含专用的画面组态软件及相应的HMI硬件。不同厂家的HMI硬件使用不同的组态软件，主要连接的设备种类为PLC。而组态软件则是运行在PC硬件平台、Windows操作系统下的通用工具软件产品，与PC机或工控机结合也能组成HMI产品。通用组态软件支持多种设备，如PLC、PC板卡、仪表、变频器等，因PC平台的强大性能（主要体现在速度和存储容量上），其功能更为丰富，常用于大型监控系统。
五、HMI中的操作系统
任何HMI产品都有其系统软件部分。这些软件在HMI的处理器中运行，支持多任务处理功能。对于高性能的HMI产品，如基于平板计算机的产品，通常会使用如WinCE、Linux等通用的嵌入式操作系统来管理系统软件的运行。
六、HMI的连接灵活性
虽然HMI产品起初主要是为了与PLC进行人机交互而设计，但随着计算机技术和数字电路的发展，现在许多具有串口通讯能力的工业控制设备，如变频器、温控仪表等都可以与HMI产品连接，实现人机交互功能。
七、接口的多样性
除了传统的串行通讯接口外，现代的人机界面产品还具备网口、并口、U口等多种数据接口，可以与具有相应接口的工业控制设备连接。
八、通讯功能的普遍性
通用的人机界面产品都提供了大量的、可供选择的常用设备通讯驱动程序。只要在组态软件中选择与连接设备相对应的通讯驱动程序，就可以完成HMI和设备的通讯连接。如果需要连接的设备的通讯驱动程序不在列表中，用户可以告知HMI产品的生产商，让其代为编制该设备的通讯驱动程序。
九、PC机与HMI的结合
PC机加上显示屏确实可以直接与PLC进行通讯，完成HMI的功能。但为了使PC机成为一个真正的HMI产品，还需要编制相应的组态软件。
十、未来发展趋势