人與產品的界面，稱為“人機界面”。人機界面介于用戶和產品系統之間，是人與產品之間傳遞、交換信息的媒介。產品的界面存在于人——物的信息交流中，甚至可以說，只要存在著人物信息交流的一切領域都屬于設計界面，它的內涵要素極為廣泛，反映著人物之間的關系。

人機界面設計理論的發展有機融合了各相關學科的理論，不斷完善自身的基本概念、理論體系以及研究方法，形成了一門研究和應用范圍都極為廣泛的綜合性邊緣學科。人機界面學包括計算機技術、心理學、人機工程學、設計藝術學、社會學和人類學等各方面的知識，涉及到計算機、工業設計、新媒體、心理學、社會學和人類學等學科領域。

從第一個按鈕開關被研制出來，人機界面監控系統便成為工業生產中一個必不可少的部分。

本次就人機界面發展的歷程進行探討：

被采訪對象：中達電通股份有限公司人機界面產品開發處 經理 王乃全

（1）人機界面中現在最重要的通訊接口是以太網，您認為有必要普及嗎？

王乃全：HMI產品在大陸經過近10年的發展，市場突飛猛進，技術廣泛普及，HMI產品自身的功能也提到了極大提升，特別是通訊能力顯著改進、種類繁多，目前市場上集成工業總線和以太網的HMI產品層出不窮，而傳統串行通訊接口也屢見不鮮。

到底哪一種通訊能力相對重要和普遍？這個問題需要針對行業和具體的應用來探討。比如，在FA（工廠自動化）領域，HMI單機應用更為普遍，所以傳統的串行通訊是必須具備的接口；而在很多PA（過程控制自動化）領域，現場總線和以太網的支持能力顯得更為重要。

隨著硬件成本的進一步降低和軟件通用性的普及，集成眾多通訊方式的主機產品將會越來越多，在各自的應用領域中得到升級、深化。

對于廣大最終用戶來說，其實不必刻意追求某種通訊方式，而應該更加關注HMI的整體性能、相關應用的具體情況以及整個應用方案中其他設備的通訊方式，從而選擇最適合自己的產品。

（2）人機界面的軟件與PC組態軟件現在已經趨于一致，您認為其中的好處在于什么？

王乃全：其實，從某種意義上講，HMI的編程軟件也是一種簡易型的組態軟件。隨著應用日益復雜，用戶的要求逐年提升，HMI的編程軟件逐步升級，也將會具備越來越多的組態軟件功能和特征。

人機界面的軟件與PC組態軟件趨于一致，最大的受惠者肯定是最終用戶。一些原來用IPC+組態軟件實現的需求逐步可以用只用HMI（觸摸屏）取代，對用戶來說，不僅可以降低成本節約資源，而且也使維護工作更加方便快捷。

目前國內用戶對工業自動化產品的需求越來越集中在網絡化、行業專業化、高性價比、節能效果、整體解決方案及更好的服務上，而人機界面的軟件與PC組態軟件趨于一致，正是順應這一需求趨勢的發展產物。相信未來，在人機產品領域，將會有更多集成度更高、更加簡單易用、高性能的改變出現，并不斷走向成熟和普及。

（3）人機界面是否應該帶控制功能，即人機界面本體可以擴展PLC的功能？

王乃全：客戶的需求永遠是產品與技術發展的方向。人機界面與PLC控制功能集成，是客戶需求之一，也必將會成為我們努力的方向之一。

自動化產品與技術的發展，本就在細分—融合—細分的循環往復發展歷程中不斷突破與創新。不論從產品的商業競爭力看，還是從科技發展前景看，未來HMI都會出現兩個發展方向：一是針對特殊行業需求的特殊規格產品和行業應用專用產品。二是開放式HMI產品，可以擴展增強監視、控制、通訊、運動、視覺等功能。這兩類產品必將受到用戶的追捧和青睞，所以也會各大HMI品牌角逐的重點。人機界面本體擴展PLC的功能，正是后一種發展趨勢的一個具體體現。而且，人機界面本體擴展PLC的功能，與傳統HMI+PLC的應用并不沖突，可以分別針對不同的應用環境和應用需求。

目前自動化技術處于蓬勃發展階段，每一種新技術、新產品的出現都可能代表著未來的發展方向和一個巨大的有潛力的市場。臺達集團一向以“矢志創新，開拓基業”為己任，通過不斷滿足客戶新的需求來贏得市場，一方面利用不斷涌現的新的控制技術，研發性能更加出色、更加貼近終端用戶需求的產品，以領先全球的產品和服務，為客戶創造不同尋常的使用體驗；另一方面發揮中達電通多年來在行業領域的深刻積淀，以行業需求為導向，針對不同行業客戶的特殊需求做細做深，提供符合行業特色的高附加值產品和系統方案。2012年中達電通即將推出眾多人機新品，相信必將為用戶帶來更多欣喜，敬請期待！

被采訪對象：德國VIPA有限公司 北京代表處 中國區技術總監 陳振平

（1）  人機界面中現在最重要的通訊接口是以太網，您認為有必要普及嗎？

有必要，這是發展趨勢。以太網作為全球標準的通信協議以及在IT上成熟的應用技術和高普及率，使人機界面具有強大的通訊功能和網絡功能。實現人機界面與多PLC之間、各觸摸屏之間、觸摸屏與工控機和PC之間、以及和其它系統之間縱橫交錯的網絡通訊。使控制數據，管理數據共享。建立便捷的系統數據庫。形成生產控制到上層管理的數據流-ERP。從技術維護和界面程序修改方面，未來可實現網絡化維護遠程修改現場人機界面操作程序。VIPA公司的人機界面系列任何一款產品都帶有以太網通訊接口，就是順應了這一發展趨勢。目前VIPA公司的觸摸屏，通過以太網連接，結合ZENON組態軟件可實現多觸摸屏冗余的操作界面，結合VIPA的電信服務模塊，可實現通過因特網的全球遠程監控平臺，異地與現場同步監視生產控制數據。至今為止，VIPA的觸摸屏已廣泛地應用到工業自動化，過程自動化和樓宇自動化的各個應用領域。

（2）人機界面的軟件與PC組態軟件現在已經趨于一致，您認為其中的好處在于什么？

好處就在于統一性和通用性。VIPA公司觸摸屏上運行的軟件Movicon和Zenon都屬于這一性質。它們既可以在觸摸屏上運行，也可以在PC或工控機上運行。這樣不僅對工程師非常方便，只需完成一種組態編程工程工作，就同時可在觸摸屏和PC上運行，有利于軟件的維護。而且也保持了顯示的一致性和系統的貫通性，這在PC和觸摸屏組成的大系統監控群中優勢明顯。人機界面的廣泛定義其實包括組態軟件在PC運行組成的監控系統，同一組組態軟件在PC和觸摸屏上運行，我認為是不同的硬件形式，軟件上表現為不同的操作系統，即WinCE上運行和Win2000/WinXP/Win7上運行的區別。一個組態軟件就可以覆蓋整個工程系統監控軟件，從上至下，通訊和數據庫，報警，事件報文等的格式和形式完全一致，這樣就形成了上一個問題所提到的多觸摸屏與多PC組成縱橫網絡監控平臺。再一個好處是利于實現PC與觸摸屏的冗余監控系統。對單一觸摸屏的操作界面開發來說，工程師在PC上編輯開發和測試就實現了和觸摸屏上所一致的工作，顯示通訊完全相同，只是把開發好的軟件直接拷貝到觸摸屏上去運行就可以了。

（3）  人機界面是否應該帶控制功能，即人機界面本體可以擴展PLC的功能？

我個人認為可以帶有簡單的輔助控制功能，不能完全代替PLC的控制功能。控制與人機界面應該是兩個獨立的CPU。目前在PC上運行組態軟件的人機界面上同時運行軟PLC是一種解決方案。同樣在觸摸屏上也是運行WinCE版的軟PLC。這就是前些年推出的軟PLC方案-PC控制。從現在的市場來看推廣的也不是很好。有計算機病毒、可靠性、資源分配等問題。尤其在現在的觸摸屏上運行控制軟件，CPU的速度上更力不從心。影響控制質量和觸摸反應。另一種方案就是在PC或工控機上插接獨立的PLC控制卡，同樣觸摸屏中背一塊PLC硬件控制卡。這一方案我認為是一種可行的方案。兩系統相對獨立，互不影響，它們之間只有數據交換，一方發生故障，而不影響另一個系統的故障處理。它主要與外圍設備和I/O通道就是現場總線。VIPA公司在PC或平板電腦做人機界面的系統上已有了這種產品，就是我們的500S系列PLC。當然未來我們也在我們的觸摸屏上作類似的嘗試。將把我們的Speed7技術的CPU控制板植入到我們的觸摸屏中，并使其帶有Profibus主站接口。