【虹科技术】如何让你的HMI告别“水土不服”？

前言

在全球化时代，机器制造商在设计他们的解决方案时必须同时兼顾本国和国际市场。在国际市场上，工业自动化系统的技术领域必须考虑各国文化差异带来的不同要求。因此，机器制造商必须面对的一个情况是，购买机器的终端用户会根据喜好或企业内部的战略选择要求使用特定品牌的控制系统，比如美国自动化制造市场由罗克韦尔自动化公司（Allen-Bradley）主导，而欧洲和亚洲市场则更青睐贝加莱或西门子。

目前，在控制系统方面，制造商在产品中增加针对不同市场和偏好的设计选项，从而灵活应对国际市场的不同需求。然而，可视化系统不仅需要考虑包含控制部分的各种功能方面，还要关注用户体验和信息的有效表达，以及在M2M场景中的横向共享和可能在管理系统甚至云中的纵向共享。因此，可视化系统设计十分关键，也是技术部门需要花费大量心思的环节。设计HMI系统需要花费一定的成本，如果可以设计能够完全兼容的HMI而不必考虑控制系统，就能大大减少在开发和维护上的成本。

案例介绍

MBF开发能自动适应每一个机器的HMI

MBF是饮料行业领先的机器制造商，提供全系列的漂洗机、灌装机、软木塞旋盖机，以及紧凑和创新的组合机器。依靠虹科ASEM技术，MBF开发了一个能自动适应每台机器的HMI。

MBF希望终端用户使用时能够创建一个友好而有效的人机界面，可以将信息清晰直观地分布在屏幕和菜单中而不需要额外的指导手册。虹科ASEM UNIQO提供了一系列的工具来创建现代和响应式的用户界面。用户界面的控件被放置在容器中，从而能够更轻松地管理屏幕中的元素。另外，用户界面还支持使用缩放和滚动的多点触摸手势，因而能够以极其方便的方式创建页面。

MBF生产的机器具有一定的特殊性，因此需要特殊的图形装置来方便有效地表示机器的运行状态。举例来说，瓶子的冲洗和灌装系统通常基于圆形转盘，在旋转过程中，机器需要依次进行清洗或灌装动作。MBF的技术人员利用虹科ASEM UNIQO的C#编程功能和图形对象的动态功能开发了一个专门的小部件，从而能够以极其直观的方式表示清洗和灌装水龙头的状态，而且操作者只需看一眼就能确定转盘上的瓶子的位置。

MBF还利用虹科ASEM UNIQO创建动画的可能性，并结合来自气动和机械图纸的信息，创建了一个可以将机器执行过程可视化的页面，操作员可以利用这个页面的动态布局使得用户能够监控机器执行的过程。同时，虹科ASEM UNIQO集成了多媒体内容，使得用户能够将PDF格式的用户手册或电气图直接集成到操作界面。此外，虹科ASEM UNIQO还提供了视频教程，为操作人员提供了额外的诊断工具，以排除故障。为了使发现和解决问题的经验更加直观和有效，机器可以在一个3D浏览器中可视化，以突出显示出现问题的机器部件。

最后，MBF充分发挥了虹科ASEM UNIQO 支持OPC UA服务器的优势，无论是在同一级别还是更高的级别，如MES或ERP，都可以在有机结构中组织数据，并根据不同客户的要求显示状态、警报和生产数据，从而有利于提供一个有效的数据交换接口。

虹科ASEM UNIQO解决方案

在虹科ASEM UNIQO平台，项目能够以一种完全动态的方式来运行，而这也是虹科ASEM UNIQO平台的特征之一。这意味着在设计时间和运行时间之间没有差别，HMI项目的所有对象和功能都可以根据系统工作的环境在Runtime通过非常简单的应用逻辑进行必要的修改。考虑到这一点，MBF在构建HMI项目时使用了数据的相对引用，而不是绝对引用。项目内使用的所有控件都有一个别称，它代表了与机器数据模型的动态链接，从而将获取数据的通信协议类型完全从控制系统中抽象出来。

虹科ASEM UNIQO面向对象的编程允许定义 "通信协议 "类型的对象，然后根据使用的PLC在Runtime直接实例化它们。因此，在调试期间，操作员将使用一个特殊的HMI设置页面来指示要实例化的协议，PLC变量的引用将与数据模型相匹配，从而以完全透明和自动的方式与UI控制相匹配。

使用相同的项目，例如在另一台机器上使用不同的控制器，从概念的角度来看，需要在运行时将新的协议实例化，即在设计时预定义 “类型”，并在运行时通过脚本执行PLC的新变量和数据模型的变量之间的联系。由于HMI项目中的所有引用都与数据模型有关，因此没有必要做其他的改变。

人机界面应用中的用户体验意味着机器的重点优化方向是易于使用、即时并最大限度的减少出错的可能性。为了满足国际化市场的需求，虹科ASEM UNIQO全面支持PLC互换，并且支持多种语言和采用符合国际标准的测量单位和日期时间格式。虹科ASEM UNIQO 完全符合OPC UA 标准的规范，PLC存储器的纯数字变量及其附加信息，如工程单位和最值等，被映射到OPC UA的 "模拟变量 "上。UNIQO还支持用户在主数据中指定本地化信息，HMI系统会根据这些信息提供与用户登录事件相对应的数据和测量单位的转换。具有不同本地化选项的不同用户将始终能够使用该项目，并以他们喜欢的格式阅读信息。

虹科ASEM UNIQO

-HMI、IIOT 和工业 4.0 应用程序的革命性软件-

• 基于UNIQO，具有完全模块化和灵活的架构，大大缩短开发时间
• 符合人体工程学和直观的HBI，完全支持 OPC UA 标准的规范
• ARM和x86架构兼容，并与Windows和Linux操作系统兼容
• 使用 UNIQO，OPC UA可用于从该领域获取数据、机器和机器之间交换信息（M2M）、与MES/ERP管理系统对接以及与云基础设施的对接。
• 通过使用 C# 语言编程，完全自定义 HMI 应用程序的功能，从而创建完全适应每个应用程序特定情境的独特解决方案。