發布日期：2022-04-26 點擊率：105
關鍵詞： 人機界面設計 工業人機界面
摘要：本文總結了在設計人機界面時需要注意的六個必要事項，供設計時參考。
工業人機界面簡稱HMI，又稱觸摸屏監控器，是一種智能化操作控制顯示裝置，HMI的主要功能有：數據的輸入與顯示；系統或設備的操作狀態方面的實時信息顯示；在HMI上設置觸摸控件可把HMI作為操作面板進行控制操作；報警處理及打印；此外，新一代工業人機界面還具有簡單的編程、對輸入的數據進行處理、數據登錄及配方等智能化控制功能，在設計人機界面的時候應該注意以下幾點。
1、界面風格的設計
控制臺人機界面選用非標準Windows風格，以實現用戶個性化的要求。但考慮到大多數用戶對于標準Windows系統較熟悉，在界面設計中盡量兼容標準Windows界面的特征。因為位圖按鈕可在操作中實現高亮度、突起、凹陷等效果，使界面表現形式更靈活，同時可以方便用戶對控件的識別。
但是，界面里使用的對話框、編輯框、組合框等都選用Windows標準控件，對話框中的按鈕也使用標準按鈕。控件的大小和間距盡量符合Windows界面推薦值的要求。
界面默認窗體的顏色是亮灰色。因為灰色調在不同的光照條件下容易被識別，且避免了色盲用戶在使用窗體時帶來的不便。為了區分輸入和輸出，供用戶輸入的區域使用白色作為底色，能使用戶容易看到這是窗體的活動區域；顯示區域設為灰色（或窗體顏色），目的是告訴用戶那是不可編輯區域。窗體中所有的控件依據Windows界面設計標準采用左對齊的排列方式。對于不同位置上多組控件，各組也是左對齊。
2、系統界面布局分析
人機界面的布局設計根據人體工程學的要求應該實現簡潔、平衡和風格一致。典型的工控界面分為3部分：標題菜單部分、圖形顯示區以及按鈕部分。根據一致性原則，保證屏幕上所有對象，如窗口、按鈕、萊單等風格的一致。各級按鈕的大小、凹凸效果和標注字體、字號都保持一致，按鈕的顏色和界面底色保持一致。
3、打開界面的結構體系
選擇界面的概念取決于多個界面。可將界面設計為循環，如果運行大量界面，必須設計一個合理的結構體系來打開界面。選擇簡單而永久的結構以便操作員能夠快速了解如何打開界面。
用戶一次處理的信息量是有限的，所以大量信息堆積在屏幕上會影響界面的友好性。為了在提供足夠的信息量的同時保證界面的簡明，在設計上采用了控件分級和分層的布置方式。分級是指把控件按功能劃分成多個組，每一組按照其邏輯關系細化成多個級別。
用一級按鈕控制二級按鈕的彈出和隱藏保證了界面的簡潔。分層是把不同級別的按鈕縱向展開在不同的區域，區域之間有明顯的分界線。在使用某個按鈕彈出下級按鈕的同時對其他同級的按鈕實現隱藏，使邏輯關系更清晰。
通常要由3個層面組成。層面1是總覽界面。該層面要包含不同系統部分在系統所顯示的信息，以及如何使這些系統部分協同工作。層面2是過程界面。該層面包含指定過程部分的詳細信息，并顯示哪個設備對象屬于該過程部分。該層面還顯示了報警對應的設各對象。層面3是詳細界面。該層面提供各個設備對象的信息，例如控制器、控制閥、控制電機等，并顯示消息、狀態和過程值。如果合適的話，還包含與其他設備對象工作有關的信息。
4、文字的應用
界面設計中常用字體有中文的宋體、楷體，英文的扭鍆等，因為這些字體容易辨認、可讀性好考慮到一致性，控制臺軟件界面所有的文本都選用中文宋體，文字的大小根據控件的尺寸選用了大小兩種字號，使顯示信息清晰并保證風格統一。
人體工程學要求界面的文本用語簡潔，盡量用肯定句和主動語態，英文詞語避免縮寫。控制臺人機界面中應用的文本有兩類：標注文本和交互文本。標注文本是寫在按鈕等控件上，表示控件功能的文字，所以盡量使用了描述操作的動詞如“設各操作”、“系統設置”等。交互文本是人與計算機以及計算機與總控制臺等系統交互信息所需要的文本，包括輸人文本和輸出文本。
交互文本使用的語句為了在簡潔的同時表達清晰，盡量采用用戶熟悉的句子和禮貌的表達方式如“請檢查交流電壓”、“系統警告裝置鎖定”。對于信｀息
量大的情況，采用上下滾動而不用左右滾屏，因為這樣更符合人的操作習慣。
5、色彩的選擇
人機界面設計中色彩的選擇也是非常重要的。人眼對顏色的反應比對文字的反應要快，所以不同的信息用顏色來區別比用文字區別的效果要好。不同色彩給人的生理和心理的感覺是不同的，所以色彩選擇是否合理也會對操作者的工作效率產生影響。在特定的區域，不同顏色的使用效果是不同的。例如：前景顏色要鮮明一些使用戶容易識別，而背景顏色要暗淡一些以避免對眼睛的刺激。
所以，紅色、黃色、草綠色等耀眼的色彩不能應用于背景色。藍色和灰色是人眼不敏感的色彩，無論處在視覺的中間還是邊緣位置，眼睛對它的敏感程度是相同的，作為人機界面的底色調是非常合適的。但是在小區域內的藍色就不容易感知，而紅色和黃色則很醒目。因此提示和警告等信息的標志宜采用紅色、黃色。
使用顏色時應注意幾點：
（1）限制同時顯示的顏色數一般同一界面不宜超過4或5種，可用不同層次及形狀來配合顏色增加的變化。
（2）界面中活動對象顏色應鮮明，而非活動對象應暗淡，對象顏色應不同，前景色宜鮮艷一些，背景則應暗淡。中性顏色（如淺灰色）往往是最好的背景顏色，淺色具有跳到面前的傾向，而黑色則使人感到退到了背景之中。
（3）避免不兼容的顏色放在一起（如黃與藍，紅與綠等），除非作對比時用。
6、圖形和圖標的使用
圖形和圖標能形象地傳達信息，這是文本信息達不到的效果。控制臺人機界面通過可視化技術將各種數據轉換成圖形、圖像信息顯示在圖形區域。選擇圖標時力求簡單化、標準化，并優先選用已經創建并普遍被大眾認可的標準化圖形和圖標。
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