HMI 界面设计的四个步骤

发布时间：2006-03-24 作者：Rebecca Haley，Honeywell 公司项目专家；Scott Kuehl，Honeywell 公司高级项目工程师

　　也许这项任务听起来令人怯步，但是设计人机接口界面（HMI）实际上与创建一份文本文档或演讲稿并没有太多的不同。只需要遵循一些基本的规则去做就好了：
　　■  想着你的受众（用户）；
　　■  坚持原则（面向任务的显示）；
　　■  避免使用不为人所知的术语（如果无法表达高级控制，则使用简单的术语）；
　　■  使用模板（使你的信息、功能保持一致）。
　　设计HMI界面并不是将管道系统及仪表设计（P&ID）复制成图形方式。它的意义在于简化过程，使操作员能够方便地看到特定区域发生的事情。在开发界面之前，请和你的用户进行讨论。控制台的工作人员是设计HMI界面方面最好的信息来源。

图：这个例子中的HMI界面为异常情况管理（ASM）联盟的指导性设计，
用Honeywell的HMI界面技术Experion HMIWeb创建而成。

　　下面是设计一个有效的HMI界面所要遵循的四个基本步骤：
　　1. 创建并定义标准
　　将操作员所处的物理环境考虑进来，比如控制室的照明、他们监控的屏幕数量、座位离屏幕的距离等。这些因素有助于确定标准，比如字体大小、符号、颜色。形状和图片库有助于确保图案的一致性。记住下面这些提示：
　　■  明智地使用颜色。将主要的数据（过程数值）用高对比度突出显示。次要的或支持性的数据（文本描述符号等）用小一点的字体显示，或将其融合到背景上。警报数据必须使用亮色，使之能够轻易地让人认出。对每种警报优先级都必须选择专用的颜色。
　　■  确保过程线路从左到右，尽可能避免使用曲线及交叉线。
　　■  要保持一致性。在细节、布局、符号、缩略语方面保持绝对的一致性。
　　■  用较宽的线条表示主要的过程流（从进料到主产品）。这种方法有助于区分主要产品/过程流和公用设施线路。
　　2. 收集、核查数据
　　数据来源可能是P&ID、现有显示设备、流程、事件分析、与操作员的交流等各个方面的组合。
　　P&ID看起来可能是最复杂的元素。但是请记住，虽然P&ID中的所有部件对过程来说都是至关重要的，但对HMI的显示界面来说它们并非都是重要的。
　　有时候最基本的工具－一盒彩色铅笔－是最有用的。当研究P&ID时，用铅笔画出仪表和流程。不要考虑没有仪表连接到DCS的线路，只画那些有连接的。
　　3. 建立初稿
　　初稿可以是对现有显示设备的标记、Microsoft Visio或CAD画图、甚至只是一张素描草图。
　　在开始绘制草图的时候，画出你已经标记在P&ID上的图表线，尽量使用直线和非交叉线。结果就应该是一张完整的图表，涵盖了所有需要引入到HMI界面上的东西。你也将因为消除不必要的线路和数据而将出错的概率减到最小。
　　要根据重要性或价值来表征设备，而不是物理尺寸。给予对象合理的显著性状。最大的对象并不总是最重要的。
　　4. 改进、审核
　　将信息和功能进行归类，而不是杂乱罗列。要保证相关的信息在视觉上出现在容易被人接受的群组中。均匀地将信息和图形分布在屏幕上能降低混乱程度。最后一点是，如果核心任务/功能处于中央，图形和流程图通常更易于被人看懂。要将这种思想应用到你的显示屏幕上。
　　最后，所有的建议都归于这样一个原则：操作员要能够容易地理解HMI显示的内容、确定任务的优先级、注意到必需的信息。整齐有致的信息能帮助操作员更快地对警报作出反应，更好地理解过程。

　　如欲获知有关HMI界面设计的更多信息，请以下网站：异常情况管理协会， www.asmconsortium.com；国际工程协会，  www.iec.org/online/tutorials/hmi。