引言：自动化技术在机电行业中占有十分重要的地位，它使智能化系统替代传统的人工操作成为现实，在减轻人工繁重工作压力的同时，大大提高了机电设备的使用安全性和稳定性。机电自动化的应用不仅提高了机电设备的生产效率，也提高了机电产品的质量，解放了人工操作者的双手，是促进我国社会经济发展的一项重要技术。然而，由于我国发展机电自动化的时间还不长，它的优点还没有更多地被展现出来，而且发展过程中还存在许多缺点，因此其发展道路还很漫长改进。
关键词：人机界面 可视化 监控 诊断
正文：
人机界面（又称用户界面或使用者界面）是设备控制系统和用户之间进行交流和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人可以接受形式之间的转换。人机界面是设备与人传递信息的窗口；威孚奥特凯姆舒特设备配套国内生产的高压单元；要求设备点检者对设备非常熟悉；熟悉设备的结构，压力表、流量计、温度计的安装位置；操作者需要接受严格培训之后，通过设备点检获取设备的压力、流量、温度等重要的工艺参数；我们可以通过一块人机界面来显示设备需要点检的压力、温度、流量等；从人机界面上了解设备所有需要的重要的参数；增强设备参数点检的可视化程度。如图1。
可视化是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来；指在原始数据转换为可视化元素后，利用形象直观的表现形式来显示复杂的资源内容。从而加深使用者的理解。让操作人员有可操作性，有直观性；舒特设备的第一代高压单元控制单元没有人机界面，所有新进来的员工必须一段时间的培训；才能熟悉设备的结构；才能熟悉设备需要电机部件的安装地位置；才能熟悉各种压力表、流量计、温度计的读数方法；经常在点检高压压力时出现误读数据；因此，我们把舒特高压单元高压泵出口的压力值、切削油的流量值、切削油的温度值、设备的结构都在人机界面上显示出来，只要打开人机界面我们就可以很直观的看见设备主要工艺参数；如图2、3；人机界面就变成了检测工艺参数观察窗口。我们还可以通过对人机界面的编辑；可以根据生产加工工艺要求；调整需要控制的工艺参数；例如：高压出口压力；根据加工要求需要油压不能低于70bar；高压泵最高压力是110bar，我们可以把控制油压的下限设置70bar；上限设置100bar；当油管泄漏造成压力低于70bar；或者管路堵塞造成压力超过100bar时；控制单元就会发出停机指令给设备；让机床停下来，同时触发人机界面报警画面；提示操作者油压超出高压上限或低于下限，提示我们及时排查报警原因，从而避免了批量加工出不良产品；这也是产品质量的一种保障。它也起到了监控重要的加工艺参数状态。
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舒特高压单元增加了人机界面功能，它不仅起了控制参数的可视化，而且能监控我们需要的工艺参数；同时控制设备停止并显示报警内容提示，人机界面可以记录最近时间的报警记录；通过查阅历史记录可以了解设备最近的运行状态。让我们及时发现设备的异常点，为设备TPM提供数据支撑。工艺参数在线监控是对设备生产合格的产品的保障；例如：如果舒特高压单元没有增加在线监控功能，高压压力不在工艺要求的可控范围内；在压力过低的情况下不能及时发现，设备在这样情况下生产零件；刀具在油压过低时切削热量不能及时的被带走，产生的铁屑的形状也会异常；最后会出现刀具损耗异常，工件的表面粗糙度异常等；最终会造成产品的不良率上升，刀具的成本会上升。有了在线监控，设备会自动停机；人机界面上回出现高压压力低报警提示；这样操作者及时去排查问题；产品的不良率和刀具的成本也得到了一定的控制，从另一方面也提高了生产效率。
人机界面应用舒特高压单元不仅有以上述的优点；它还给设备维护提供便利，通过人机界面的I/O在线诊断功能，可以很直观的判断我们需要诊断的输入信号的当前状态；或者是输出当前的状态；为设备故障快速诊断提供了有力的支持。比如：舒特设备高压单元没有安装人机界面时，设备故障报警时，我们诊断方式是；通过控制电柜上的报警指示灯的提示先判断故障的范围；。在查阅电气图纸找到报警硬件部分可能触发的信号点；在用电脑上的PLC软件联线PLC实施在线诊断；通过在线诊断排查的输入信号的当前状态和输出当前的状态；判断故障发生在输入执行元件还输出执行元件上；在找到设备上控制部件的执行元件或控制元件判断是否损坏；最后故障恢复。整个过程时间比较长，而且要求维修人员对PLC编程软件比较熟悉，通过软件在线诊断。现在我们设备上安装了人机界面，我们可以通过人机界面的报警，提示设备故障触发的范围；在人机界面的I/O诊断页面找到需要诊断的输入或输出的信号点；通过状态颜色就可以判断当前的状态；从而判断执行元件故障点；找到发生故障的执行元件，快速修复设备。I/O诊断报警页面替代指示灯报警提示，如图4；所以快速故障诊断可以降低设备的停机率，提升设备维修的工作效率。
结论：
人机界面的主要功能是取代传统的控制面板和显示仪表，同时可控制PLC、单片机、变频器、智能仪表。能有效地节省PLC编辑空间和程序量、随时显示重要信息，有利于机械设备的正常运行，便于维修。可以存储丰富多彩的画面信息，使机器具有人性化。多语言文字切换功能，多台人机MULTIDROP-LINK功能及组网通信功能，能够有效提高该设备的智能化、信息化和自动化控制程度。人机界面的在设备上运用，它可视化性加快人对设备的结构、原理等认知；提高设备的可操作性；同时他具有人无法完成的在线监控，实时报警提示，帮助我们快速对设备故障诊断；人机界面在舒特设备高压单元上的应用实例，阐述了人机界面比较符合生产需求，符合自动化设备的标准；也是工业4.0的发展的趋势。可以作为公司非标设备的选型的参考。
参考文献：
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论文作者:天发根
论文发表刊物:《科学与技术》2019年16期
论文发表时间:2020/1/15
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