智能化图形人机交互技术在微机励磁调节器中的应用.pdf

， 智能化图形人机交互技术在微机励磁调节器中的应用 石雨涛李朝晖 (华中科技大学) 1引言 传统工业电气控制设备的人机交互手段都是采用分离元件，如指示灯、按钮及机械表 计等。后来随着数字技术的应用，出现了以数码管或小型液晶屏为主要显示元件的综合 仪表。但这些交互手段都不直观、不方便、不系统，功能单-，通用性差，即使应用数码管 或小型液晶屏，也只能显示字母、文字或数字，操作者必须牢记繁多复杂的代号和操作。 ‘随着计算机技术的迅速发展以及在工业领域的进一步应用，目前的工业控制设备功 能越来越强大、操作越来越复杂，进而要求有智能化的、功能强大的、操作简便的交互手段 与之匹配。工业微机成本的不断下降处理能力的大幅提高以及软件技术的飞速进步，又 为新型智能化人机交互技术的实现提供了软件和硬件的基础。 本文介绍了一种基于集成二体化平板工业微机和汉化图形界面的通用智能人机交互 系统，以及该系统在大型发电机组微机励磁调节器中的应用。 2技术特点及难点 本文所介绍的智能化图形人机交互系统，是以人性化设计为基础，采用集成的单一小 巧的平板工业微机并应用先进的图形语言处理技术实现的。它可以在一块彩色液晶触摸 屏上集中实现仪表数据图形化数字化显示、按钮开关图形化显示触摸式操作，分页显示故 障和报警信号的指示和列表、运行参数的显示和设定、设备内部工作状态的数据显示、循 环记录存储所有输入数据，并可有选择地以曲线方式显示、打印以及实现多通道监测等。 该交互系统全面采用汉化中文图形界面、触摸屏输入，方便直观；还采用独立的工业控制 微机，功能强大、通用性强。用于交互系统的工控机配有丰富的各类标准通讯端口，可以 通过各种方式和协议与控制设备进行通讯，以实现操作人员和设备间的交互；还可以与上 位机监控系统进行通讯上传数据接受指令，以实现上位机和控制设备间的交互。由于交 互系统与控制设备及上位机都是通过计算机通讯进行联系，所以可移植性、通用性强，便 于软硬件系统升级。再者由于数据通讯都是由复杂的通讯协议及校验算法来保证，所以 抗干扰性强，不易产生非人为因素的误动作。如果配备简单数据I／O子卡，该系统还可 以不通过通讯直接进行数据采集和命令操作。 该系统研究的难点主要是在这个领域没有系统成熟的理论基础。过去人机交互都不 被重视，只是依附于设备实现最简单的功能，没有人深入地专门研究过。另外，为了与各 种设备和上位机系统相配合，就要实现多种通讯标准和协议的兼容；为了最大限度满足操 作人员使用便捷的要求，就要考虑各种设备的特性及操作人员的使用特点习惯等。还有 ·301· 多通道监控时工作状态的确定、矛盾数据的处理、通讯的甄别等，都是必须要解决的关键 性技术，． ．，． 3系统构成 3．1硬件系统构成 智能人机交互系统的硬件构成如图1所示，主要是以集成一体化平板工业控制计算 机为基础的。它使用大尺寸彩色LCD显示，触摸屏输入。 PPE一102-TT业平板计算机 。存储 汉化图形 ^．—^ ，—^ 运行参数 V。_y 处理器 v—1 显示及触 历史数据 摸输入 故障列表 介 U 通讯端口 并行口 串行口(RS232、RS422、R．．q485)以太网口 t 。 l现场总线 1