2006-12-31
图1:今天的制造过程已经不再是简单的过程了。复杂的控制系统需要清楚的信息显示,
这有助于安全、高效的提高操作人员与控制系统之间的互动过程。(图片由Wonderware提供)
图2:人/机接口标准化的目的是使数据显示保持一致,这样可以减少错误的发生,
使操作员可以对事件作出快速反应。操作员可以从一个操作转移到另一个操作
而不需要大量的重新培训。(图片由Iconics和B&R Industrial Automation公司提供)
Bosch Rexroth公司电动驱动器和控制器部的产品经理Rami Al-Ashqa有类似看法。他预料对HMI标准化的反应将随不同工业而变化,他预测,“汽车制造商欢迎标准,因为他们需要一致性。当我们从事汽车应用时,我们看了对规律性和重复性的要求,同样的按钮每次都出现同样的屏幕。操作者知道怎样操作他们的屏幕,并且他们希望保持那个方式。但对于印刷和包装业,应用更加创新;他们需要能提供图解,方法,ActiveX控制。标准化在那儿也许会造成一些困难。”
HMI标准化有许多好的理由,Iconics的市场主管Tim Donaldson非常赞同。“已经有很好的屏幕设计投入实际应用,但许多元素在这时一起来临。”
Donaldson认为标准使系统集成商为他们的系统提供了一个共同基础,并缓和了学习曲线。“一个标准无疑将更容易从一个软件包或系统移至另一个。共同的元素,共同的符号库,共同的颜色都使误解机会减到最小。”然而,他警告,为达到屏幕上元素的布置,共同的外观也需要给创造性和客户定制留下空间。
Donaldson说引导一致性将有帮助。“一种方法可能把某一信息放在同一个地方,以便操作者总能知道到哪儿找它。标准也许指定警报装置横穿底部放置,引导按钮横穿顶部放置;例如:当储槽液位下降时,总要求在顶部左手角落双击。Microsoft Windows的屏幕已经规范化了标题栏。如果你写一个窗口应用程序,它一定按照Windows应用规范。HMI规范也许以类似的方式定下准则。”
标准应该提出屏幕观感的方式,而不是建成观感的工具。Bosch-Rexroths公司的Al-Ashqar补充说。“屏幕布局和那些与屏幕交互的方法是关键的地方,”他说。
“这里有个例子:HMI的显示通过让操作员在调出来的框中键入一个值来显示参数。有些系统提供那个值需要的上限和下限;其它留作空白任它接受任意数字。一些系统留它作任选之用,允许编程或组态系统的人选择如何显示它。我认为总显示极限是有道理的。一个要求对话框总显示上限、下限或最低值、最高值的标准会是一个好想法,”Al-Ashqar认为。
贝加莱(B&R)工业自动化公司的Roberts建议,图标是一个很可能建议标准化作为对象的领域。“在很多地方,欧洲用图标代替文本,”他说。“一套图标标准可能是有用的。许多公司是全球性的。同样,据报告,一个关于如何报警的标准大概是有用的。然而,用户界面典型地是件个人的事。你能标准化什么是有限制的。你必须抛开灵活性而做你机器需要的特殊事情。”
成为更像一个艺术家
HMIs需要应付许多功能,从清晰一致的信息表述到报警管理,直至在工厂底层和企业之间的数据交换。但Wonderware公司的Jeffreys说,HMI设计师应该关注的是“让人们对车间中得到的巨大信息获取认知并进行操作。”为了有效地做那些事情,“HMI设计师需要更像一个艺术家而不是工程师。”
或许HMI标准的需要和好处总结在Jeffreys这个例子中最恰当:“不久前,我从事SCADA系统的工作。这是按习惯开发的。在从一个公共事业部门得到一份监控变电站的合同之前,我们已经在管道工业完成了很多装置。”
“我们发现了那两种应用之间的一个根本区别。对管道或化学工程师,如果显示是红色的,它是关闭的,而显示绿色表明其在运行。但对电力工程师,显示红色表明其是带电的。它是火线!不要碰它!如果是绿色,它是关闭且安全的。那时,我们使用硬性规定的编码颜色来显示对象。它是漫不讲理而令人惊奇的。没有标准化,就没有办法不作修改即从化工应用进入到电力应用。”
ISA-SP101:人机界面
ISA-SP101,人机界面,是正在进行中的工作。和所有ISA委员会一样,它的努力可能以技术报告、推荐实践或完整的标准而告完成。或者就如委员会主席Joe Bingham所说,“我们也许创造全部三份文件”。这个过程通常大约需要3年。
去年,这个委员会的工作与2005芝加哥ISA展的信息会议一起开始。随后,2006年1月在奥兰多召开第一次正式会议。“我们大约开了5个小时会议,创造了两句话”,Bingham回忆道,“并且感觉我们已经获得了重大的进展”。
通过电话会议和互联网交换,委员会已经制订了目的和范围:
目的:ISA-SP101界定了对高效、有效、界面友好的HMIs评估、设计、开发、实施和维护的要求。
范围:ISA-SP101确定了工业控制系统的HMI设计准则,包括:
■信息显示;
■工艺流程图;
■用户交互作用;
■性能;以及
■文件和培训。
委员会正从最终用户、系统集成商和供应商的平衡中寻找反馈。任何人在该话题上有兴趣都可以成为“信息成员”。下一步,委员会将在2006年10月的休斯敦ISA展中进行面对面的交流,到时,重点将放在定义上。
Bingham说:“我们需要预先定义术语。如果我们有一张详细的定义列表,我们将消除很多歧义。”现在,正研发的定义包括HMI、历史记录、事件、报警、显示、工艺流程图、人为因素,屏幕密度,趋势记录,音频、PDA、像素、分辨率、启动、停止和触觉反馈。
HMI设计的艺术
想要了解HMI设计师/开发商作为艺术家这个概念的更多信息,请参阅Edward R所著的Envisioning Information(想象信息)。该书提供了关于如何以视觉手段解释复杂材料和表述信息的实用建议,从而生成画面。大约提供了400个图解,包括如何不使用颜色的例子。想要学习更多信息,请登录www.edwardtufte.com/tufte/books_ei。
评论0