編者語 “在自動化行業中，HMI最早是將實際的現場閘門
、按鈕、觀測器等狀態傳遞至計算機顯示窗口
，並向操作員提供可進行生產過程監視和操作的平台。如今，HMI已不僅僅限於之前簡單的狀態顯示和界麵提供
，而是逐漸具備更多的功能，變得日益強大。”

   麵(mian)對(dui)大(da)屏(ping)幕(mu)
，通(tong)過(guo)操(cao)縱(zong)手(shou)柄(bing)，你(ni)可(ke)以(yi)在(zai)一(yi)個(ge)虛(xu)擬(ni)的(de)三(san)維(wei)工(gong)廠(chang)中(zhong)自(zi)由(you)地(di)走(zou)動(dong)
，你(ni)可(ke)以(yi)隨(sui)時(shi)打(da)開(kai)工(gong)廠(chang)管(guan)路(lu)設(she)備(bei)的(de)閥(fa)門(men)，你(ni)可(ke)以(yi)查(zha)看(kan)儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)的(de)當(dang)前(qian)顯(xian)示(shi)數(shu)據(ju)及(ji)曆(li)史(shi)數(shu)據(ju)，你(ni)還(hai)可(ke)以(yi)了(le)解(jie)工(gong)廠(chang)鍋(guo)爐(lu)當(dang)前(qian)的(de)溫(wen)度(du)……這是一個大型的3D遊戲？不，這是工業自動化中HMI(人機界麵)最前沿的解決方案之一。上述的這些操作都能與現實中的控製室雙向互動，從而帶給員工身臨其境的感受。

   功能日益豐富

   “在自動化行業中，HMI最早是將實際的現場閘門、按鈕、觀測器等狀態傳遞至計算機顯示窗口
，並向操作員提供可進行生產過程監視和操作的平台。如今，HMI已不僅僅限於之前簡單的狀態顯示和界麵提供，而是逐漸具備更多的功能
，變得日益強大。”浙江中控技術股份有限公司研發中心HMI技術經理費振華向《中國電子報》記者表示。

   目前
，在大部分製造工業(流程工業
、離散工業)中，現代企業的生產已經從以往的車間獨立管理、工段分離生產的模式
，轉變為統籌計劃、統一調度、合理考核
、關注成本的工廠整體管理和控製模式。隨著大型實時數據庫的成熟
、網絡通信技術的日益提升，以及集群等計算機技術的進一步發展，HMI已不僅限於之前簡單的狀態顯示和界麵提供
，而是逐步整合更強大的功能，如：對海量數據的過濾
、隔離
、彙總
、分析和統計；支持現場設備的檢測管理
；對全廠異常狀態進行監視
、分級報警並給出各類故障的操作和提示指導；通過優化控製和自動執行批量任務，減少生產消耗、提高生產效率；支持Web化方式進行瀏覽；普及遠程化的生產控製分析模式，提供對操作工的培訓
，工藝的仿真等。部分HMI產品甚至將傳統的HMI功能與MES、ERP等層麵的功能揉為一體。“從發展趨勢來說
，基於工廠整體應用的HMI正逐步往集成度更高、開放性更好
、數據處理能力更強、操作更準確高效、界麵更人性化的方向發展。”費振華表示。施耐德電氣HMI市場部經理楊華軍也表示：“HMI的應用從早期的數據監控發展到網絡/多媒體廣泛應用，繼而又開始涉足控製領域。HMI軟件也從單一的畫麵編輯擴展為集成係統配置、PLC邏輯編程和HMI畫麵編輯的自動化軟件平台。”據介紹，施耐德電氣今年推出的MagelisXBTGC係列人機控製器，就是一款集成PLC控製功能的人機界麵產品，實現了一個軟件編程、一次傳輸程序、一個項目文件管理。而羅克韋爾自動化推出的FactoryTalkViewPoint軟件就是基於Web網頁的人機界麵，從而使用戶通過網頁瀏覽器便能對生產運行情況進行觀察和管理，遠程監控工廠車間的運行狀態。GEFanuc智能平台則通過在ProficyHMI/SCADA中部署組件
，實現解決方案的可視化和高級分析能力。

   虛擬現實技術融入HMI

   對於虛擬現實(VR)技術大家並不陌生，經常玩3Dyouxiderengengshishenyoutihui。danruguojiangxunixianshijishuyunyongyugongkonglingyu
，bingyuxianshizhongdekongzhishixianglian
，dajiakenenghaishitouyicijiechu。yingweisiguochengxitong(IPS)全球谘詢總監MaurizioRovaglio在接受《中國電子報》記者采訪時表示，VR作為流程界麵用於離線和在線解決方案，在流程行業可以說是完全創新的，它將改變HMI的未來。他強調：“未來的控製室不應該是平麵的！”

   據介紹
，IPS推出的“身臨其境的虛擬現實流程(IVR)”技術可以為一個真正的或假設的工廠，創建一個三維立體的、計ji算suan機ji生sheng成cheng的de替ti代dai物wu。通tong過guo具ju有you立li體ti視shi覺jiao效xiao果guo的de頭tou戴dai式shi麵mian具ju

，用yong戶hu可ke以yi進jin入ru一yi個ge完wan全quan身shen臨lin其qi境jing的de環huan境jing，在zai這zhe個ge環huan境jing中zhong他ta們men能neng夠gou在zai工gong廠chang中zhong任ren意yi移yi動dong。令ling這zhe種zhong自zi由you成cheng為wei可ke能neng的de原yuan因yin是shi
，虛xu擬ni環huan境jing是shi以yi每mei秒miao60幀的速度進行呈現的，這比通過傳統的、非實時呈現所取得的效果要快得多。除此之外，利用IVR可(ke)以(yi)與(yu)工(gong)廠(chang)維(wei)護(hu)數(shu)據(ju)相(xiang)連(lian)通(tong)
，這(zhe)樣(yang)現(xian)場(chang)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)能(neng)夠(gou)檢(jian)查(zha)設(she)備(bei)的(de)詳(xiang)細(xi)信(xin)息(xi)以(yi)及(ji)設(she)備(bei)的(de)剩(sheng)餘(yu)部(bu)件(jian)。用(yong)戶(hu)能(neng)夠(gou)檢(jian)查(zha)和(he)評(ping)測(ce)設(she)備(bei)的(de)維(wei)護(hu)戰(zhan)略(lve)
，並(bing)在(zai)執(zhi)行(xing)任(ren)務(wu)之(zhi)前(qian)對(dui)現(xian)場(chang)工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)進(jin)行(xing)教(jiao)育(yu)。由(you)於(yu)IVR技術能夠將實時數據和新一代互動能力與軟件和係統相連接，而不需要使用鍵盤和鼠標，所以IVR的這種能力能夠更加有效地顯示數據，並且這種能力也將超越培訓層麵，將VR應用到HMI的一個新的維度。“這(zhe)種(zhong)對(dui)複(fu)雜(za)流(liu)程(cheng)的(de)模(mo)擬(ni)仿(fang)真(zhen)，能(neng)使(shi)用(yong)戶(hu)直(zhi)接(jie)地(di)體(ti)驗(yan)到(dao)一(yi)個(ge)隨(sui)著(zhe)時(shi)間(jian)進(jin)行(xing)變(bian)化(hua)的(de)環(huan)境(jing)，從(cong)而(er)更(geng)有(you)效(xiao)地(di)使(shi)員(yuan)工(gong)在(zai)培(pei)訓(xun)中(zhong)所(suo)學(xue)到(dao)的(de)技(ji)能(neng)應(ying)用(yong)到(dao)實(shi)際(ji)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)中(zhong)。而(er)且(qie)
，由(you)於(yu)一(yi)些(xie)平(ping)時(shi)很(hen)少(shao)演(yan)練(lian)的(de)不(bu)穩(wen)定(ding)任(ren)務(wu)，例(li)如(ru)工(gong)廠(chang)停(ting)工(gong)等(deng)，都(dou)可(ke)以(yi)在(zai)一(yi)個(ge)穩(wen)定(ding)的(de)
、現實的環境中進行預演。這樣，用戶和操作學員有機會在預演中進行學習
、甚至犯錯誤，從而避免讓員工自己、團tuan體ti或huo者zhe環huan境jing遇yu到dao真zhen正zheng的de風feng險xian。不bu僅jin如ru此ci，使shi用yong真zhen正zheng設she備bei的de計ji算suan機ji模mo型xing，可ke以yi進jin行xing無wu數shu次ci的de實shi驗yan
，根gen本ben就jiu不bu用yong設she備bei離li線xian，從cong而er減jian輕qing生sheng產chan的de風feng險xian。”MaurizioRovaglio表示。由此可見，融入VR技術的HMI將從培訓領域逐漸發展到實時操作運營領域。