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人机界面的发展趋势
[正文]:人机界面（oi）——正日益向着更详细，更有效、功能更强大的方向发展。
现今的操作界面系统比以往的都要复杂，对他们所监控的处理过程提供更高精度的监视和控制。
其功能可以从一个plc终端到一个强大的处理平台。
在它的基础形态中，界面可以做数据处理，并可以以任意一种方式发送信息给操作者，从文本信息到生动的图形。
如今，由于技术的推进，应用规模也日益增大。
虽然oi正被开发适应更多的需求，然而用户仍然不断地提出更多的要求。
最近reed调研机构对control engineering读者所做了调查，这些被调查者非常了解这些产品的快速增长和广泛应用。
其中246名参与调查，几乎所有的人都预期他们对于操作界面终端的需求在未来12个月内将增长(46%)或持平（49%）。
仅有5%预计将减少。
对于oi他们需求增长率的认识，接近四分之三的预计这些需求的增长量在1%至30%之间。
在连通性上的技术开发和推进是应用增长的主要理由。
以太网的使用、在嵌入式形态中基于pc的技术和增强的诊断能力这些都驱动了市场的快速增长，eaton electrical 公司的人机界面商务产品经理，clyde thomas认为，“实际上，人机界面的使用正被更多的智能器件所推动，这些包括机械视觉系统、传感器、驱动器和能同plc进行通讯的动力控制装置。
” advantech.的产品经理george liao认为以太网的广泛使用给予oi应用更多的机会。
在已成熟的以太网另一端，oi系统包括客户化的平台，远程控制/监测和更低的成本，他指出，“对于这些基于pc的主要oi产品市场预测在2005年将有两位数的增长。
” 稳定的平台 依据reed的调查，这些器件的使用将保持恒定，接近去年的调查结果。
调查表明使用oi产品最多的用户，接近49%，是在连续制造和批次制造行业中。
其中16%用于连续制造应用，值得注意的一点是相比去年下降了3%，在过去一年的时间中。
紧随其后的是离散制造业占15%。
批次处理制造据统计仅占应用的7%。
其余重大的一块13%是作为重要的oi终端应用。
购买模式也反映出其连续性。
在过去5年中，94%的响应者购买数量相同，或者更多的个人电脑。
同时，很多人购买更多或同样数量的触摸屏（90%），增强色彩接受能力，增加图形或连网系统。
看看接下去的5年，90%的回复者说他们计划购买更多或起码与以往同等数量的个人电脑。
97%的人说他们针对运行增加同样或更多的触摸屏，97%的将增加同样数量或更多的彩色触摸屏，96%的将增加同等级别或更多的图形绘制能力，并且96%的将购买更多或至少同样数量的具有连网能力的oi。
在瘦客户和无线oi这一领域出项了最有趣的现象。
在这两种情况中，90%或更多的回复者说他们期待在未来5年中购买同等数量或更多的无线或瘦客户操作界面装置。
82%的认为他们在这些领域的产品购买量在过去5年中保持不变或略有增长了。
以往就有？还是现在购买？ oi是公认的多样化系统，并且现今增长比任何时候都要快。
回复者的意愿列表如图所示，虽然大多数已经具有带多种选项的系统，但他们仍希望有更多的功能。
几个焦点问题是：2/3的回复者持有平板式显示器，超过一半以上的希望他们下一个oi也是平板式显示器。
同时意愿清单也显示出在一定对比度和亮度、环境光照度下的可读性，一半左右的回复显示对这些特性的关注。
如果回复是确切的，至少这些愿望一部分是极有可能实现的。
ge fanuc自动化公司的oi产品经理，paul daugherty认为，将有更多的用户在室外使用oi产品。
他说，“将来，接近nits的高亮度日光可读的显示器将出现。
” 在连网通讯领域中，reed研究调查显示1/3的用户已经具有开放的网络，然而接近一半的仍然希望具备这种连网能力。
在软件/操作系统方面，接近2/3的使用microsoft windows nt，然而1/3希望在下次购买中获得，接近1/5的用户使用windows ce，20%希望在下一个oi中使用windows ce。
接近20%的已经将网页浏览器作为基础软件。
nema等级仍然很重要。
一半的回复者具有4/4x 和12额定系统，1/3多的计划增加这个。
低于20%的系统没有等级标注。
在这些发现的底线，ge fanuc的daugherty附带说，“历史上，操作界面部分是由低价、低功能性的按钮，指示灯构成，现在却日益被一些高价、高功能性的基于计算机的产品所代替。
oi用户希望产品具有更高的功能性，更低得价格，系统的复杂性比计算机要小。
随着windows ce-based oi产品的来临，这将成为可能。
” 仍然存在的各种认证的问题 各种认证和网络的选择仍然占有一定的分量，调查显示在危险场合的应用保证是人们所关注的问题。
对于class i, div. 1认证，16%的调查者表明他们已经具有了，但是接近40%的希望将来能够具有。
同时，对于class ii, div. 2，18%的调查者也已具有，并且接近30%的希望在他们的系统中将来能够具备。
ul认证是很普通的，85%的回复者说在他们的系统中已经具备，同时74%的希望他们未来购买时能够具备。
对于ce mark和csa认证并没有引起这么大的关注。
大约43%的在他们目前的系统中具有ce mark，仅有40%的在他们未来的系统中找寻。
同时，37%的具有带有csa指示的系统，但是仅36%的期待在他们下一个oi中具备这种认证。
在网络大战中，它以压倒性的优势，成了调查者最青睐的选项。
接近80%的回复者说他们使用ethernet tcp/ip，并打算继续使用它，在未来12个月内。
同时目前也存在其他选择，例如rs-232 (76%)，rs-485 (71%) 和4-20 ma (63%)。
其他的人们所接受的网络包括foundation fieldbus, profibus, controlnet, devicenet, hart, 和 modbus。
超过半数（53%）以上使用或计划使用devicenet，46% 使用或计划使用 controlnet，23% 正选择fieldbus；36% hart, 29% profibus-dp; 和接近40% 使用或计划使用 modbus或modbus tcp/ip。
1/3的回复者目前使用私有网络或计划持续使用他们在未来12个月内。
网桥的未来状况 对于oi市场什么是列在最前列的？所有的都指向更大、更好和更多。
eaton电气公司的clyde thomas说，“oi卖主需要在支持同第三方器件通讯的更高灵活性，这将意味着更多的开放式通讯标准更快地被采用。
例如opc。
平衡成本、性能和使用的便利性也需要更多的嵌入式技术。
对于用户而言，也将具有一些潜在的受益机会，但是了解这些新的oi平台一些缺陷和问题需要更多的培训和专业知识。
” ann arbor 技术公司的副总rick barnich，认为未来技术将集中在基于服务器技术和更大的显示器开发上。
他的公司，他指出将在一个更小、嵌入式平板计算机结构中提供更新的系统，同时具有标准工业计算机设置。
barnich说，“我们正寻找进入更中心的服务器应用方案，这样可在许可权、维护和安全性方面的成本更低。
为了适合这种结构并保持成本在控制之下，操作界面现在是一个嵌入式linux或嵌入式xp客户机。
另外，这些应用固有的尺寸和复杂性，一般的操作者界面显示器尺寸正增大…” 无论怎样，操作者界面对于自动控制的重要性是无可争议的。
各种系统正要求能做更多、更大的自动控制能力。
它是否能进行复杂控制，具备无线网络或更大、更好的显示器，将是未来的oi所面临的问题。
操作界面产品 狭长线设计 advantech自动化公司的 tpc-1260触摸式平板计算机提供一个功能强大的、冷运行处理器在一个无风扇、狭长线设计中。
该器件具有12.1-in. svga tft lcd，耐久触摸屏，自由轴储存和一个transmeta crusoe 5400 处理器。
它提供在板的128mb dram和一个紧凑的flash驱动器。
该部件支持windows xp/ce，具有一个保护等级为nema 4/ipc 65前面板al-mg腔体，使得它适合粗糙的环境。
为了在轴自由度不是临界的地方应用，可以使用狭长型器件。
uxga分辨率显示器 ann arbor 技术公司的weblink21高功能工业计算机集成一个大的uxga 21-in.显示器。
模拟耐久性触摸屏具有nema 4保护等级的铝制前斜面为标准型。
主要特性包括1.7 ghz pentium 4 处理器和ddr ram (upgradable to 1 gb)，在板100/10 baset 以太网端口， cd-rom，4usb 端口，附加 6 开放式pci 插槽。
增强的ram， dvd驱动器，附加usb端口和nema 4x 不锈钢斜面是其中的选项。
综合接受能力 ge fanuc公司推出的快速面板控制和清晰视觉解决方案合并带有cimplicity机器编辑软件的quickpanel系列触摸屏和microsoft windows ce操作系统。
在单独平台上的包容能力提供增强的生产能力和成本效能。
触摸屏在一个合并有自动化软件的硬件平台上呈现灵活的、可扩展性能。
cimplicity机器编辑器——一个开放的、集成软件包，适合机器级编程、监控和数据捕获和故障监测——以推动应用软件的开发。
透明访问 omron电子公司s高级操作界面从单个屏幕上访问信息从plc到远离的三个网络。
信息可以从一个以太网网络、controllerlink网络（omron的专有网络），同时上行到两个串行端口。
hmi特有4通道视频输入模块去显示来自视觉检测传感器的照相机图象。
连通性给予用户广泛的网络访问数据，梯形监控工具可以监控plc梯形图程序从一个系统菜单，而不需要膝上型电脑或pc。
ns保护等级为nema 4。
扩展的触模式面板 automationdirect 公司的extouch触摸面板的扩展系列包括8, 10, and 15-in.狭长器件。
狭长型面板使用fda兼容的塑形材料和触摸覆盖物组成，包括1/4-in。
fda兼容o形垫圈。
典型的模块带有内置的数据通路附加接受能力和以太网选择卡。
10和15-in.面板带有modbus plus，devicenet, profibus或ethernet i/p接受能力。
市场起始定价为419美元，可选择彩色或黑白两种。
可编程人机界面 xycom automation公司推出的gp2x01系列触摸式可编程操作界面 gp2x01系列触摸式可编程操作界面可以运行在决大多数环境中。
该器件特有铝制壳体结构，保护等级为nema 4x，class 1, div 2危险区域认证，紧凑的闪卡实现数据记录并直接提高了配置软件。
该器件支持一个宽范围的流行的串行通讯驱动器，可选择的通讯扩展模块提供网络接口，可连接devicenet, profibus，modbus plus， ab 数据通路 plus， ab 远程 i/o， 另外附加标准的rs-232/rs-485 网络。
基于文本的hmi square d/schneider电气公司推出的telemecanique magelis xbt-n操作界面 square d/schneider电气公司的telemecanique magelis xbt-n操作界面被设计为简单并可重复的机器。
保护等级为nema 4x适合室外使用，ul class 1, div. 2危险场所保护，该线性化、小型化基于文本的hmi易于安装和编程。
四种规格呈现出高的功能性，并且特有快速响应时间。
来自于键盘的操作者行为或来自plc的要求完成时间少于30ms。
操作面板使用软件设置键进行客户化定制，开放的标准确保了它同schneider电气公司和其它第三方组件的兼容性。
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