人機界面在工業現場的位置分析

　　摘要：在工業自動化控制現場，我們可以分為現場采集層、現場控制層、本地操作層、中心管理層，同時，層間都有網絡進行連接。通過分析，人機界面處于現在的管控一體化現場的核心位置，連接現場總線，完成總線邏輯控制系統上層的現場操作和管理，同時，負責將現場數據匯總后，將中心管理層關心的數據上傳。所以，硬件通訊接口豐富，軟件具有多種通訊處理功能，成為人機界面系統的重要特點之一。　　
　　在工業自動化控制現場，我們可以分為現場采集層、現場控制層、本地操作層、中心管理層，同時，層間都有網絡進行連接。
　　
　　下面，對控制現場各層進行由下到上的逐層分析：
　　
　　現場采集層：主要是傳感器、執行器等現場設備組成，帶有總線通訊模塊。
　　
　　現場總線：現場設備通過現場總線，比如CAN、LonWork、Profibus等總線，和控制器相連；
　　
　　現場控制層：通過邏輯控制器比如PLC、PAC等，可以通過現場總線監控設備，同時，也可以通過I/O信號，實現傳統的分布式控制。
　　
　　本地網絡：可以是現場總線，比如CAN總線或者PROFIBUS總線，同時，也可以是各種設備廠家支持的其他通訊網絡，比如MPI網絡、其他工業現場使用的局域網等。是控制器的信息傳遞給操作控制平臺的通道。
　　
　　本地操作層：現場監視的工業計算機，通過各種組態軟件進行各種數據采集、顯示、存儲，也可以對下面的控制器進行控制和設置。由于現在的控制器支持多種通訊方式，所以，本層可以大量使用運行組態工程的人機界面產品，監視運行、控制、數據上傳等。同時，可以使用便攜式調試設備進行控制器和人機界面產品的實時維護。比如，使用西門子的TP270HMI產品進行系統監視、控制，使用西門子便攜式編碼器PG產品或者裝有西門子HMI軟件和STEP7系列控制器PLC編程軟件的筆記本（帶串行口和以太網等網絡通訊口），進行TP270HMI組態工程的維護和修改，同時，可以修改PLC控制器的邏輯命令，監視控制器的運行狀況。
　　
　　管理網絡：可以是以太網，甚至因特網，比如廠域網、802.11G的無線網絡、MODEME網絡、GPRS網絡等。主要負責大量現場數據上傳和遠程管理。
　　
　　中心控制層：由工業計算機，或者的人機界面組成的硬件平臺，運行管控一體化的工業組態軟件，對工業現場的大量數據進行統計、計算、存儲，并形成報表，同時負責遠程監視、調度、管理。
　　
　　通過分析，人機界面處于現在的管控一體化現場的核心位置，連接現場總線，完成總線邏輯控制系統上層的現場操作和管理，同時，負責將現場數據匯總后，將中心管理層關心的數據上傳。所以，硬件通訊接口豐富，軟件具有多種通訊處理功能，成為人機界面系統的重要特點之一。