杜慧峰

（太原重工股份有限公司 技術(shù)中心，山西 太原 030024）

隨著中國自動化水平和大型系統(tǒng)設(shè)備制造能力的不斷提高，不但國內(nèi)鋼鐵行業(yè)大型設(shè)備在逐步國產(chǎn)化，而且已經(jīng)開始進(jìn)軍國際市場。為了讓中國制造的設(shè)備更適合在其他國家使用，作為HMI設(shè)計者從一開始設(shè)計的時候就得改變原來設(shè)計思維，要把自己想象成為一個外國人去進(jìn)行設(shè)計，并且從設(shè)計初始就要完全模擬現(xiàn)場的情況，這樣設(shè)計出來的畫面才能更好為設(shè)備的正常運(yùn)行提供保障。

西門子的組態(tài)軟件WinCC是32位技術(shù)的過程監(jiān)視系統(tǒng)，其良好的靈活性及開放性使其成為了許多HMI設(shè)計者的首選組態(tài)軟件，并且該軟件已發(fā)展成為歐洲市場中和亞洲市場中的領(lǐng)導(dǎo)者，甚至已經(jīng)成為業(yè)界遵循的標(biāo)準(zhǔn)。所以在進(jìn)行國外項目的設(shè)計的時候，很多國外用戶都是指定使用WinCC組態(tài)軟件，所以本文就以WinCC為例，詳細(xì)闡述一下在進(jìn)行大型系統(tǒng)英文版HMI設(shè)計的技巧和方法。

1 英文版HMI 設(shè)計方法

任何一個設(shè)計者在進(jìn)行工作的時候，都習(xí)慣使用自己的母語，其實這并不是一個好的習(xí)慣。這里并不是說用自己的母語不好，是因為你所使用的軟件并不是中國人開發(fā)的，很多設(shè)計理念和功能都不符合中國人的使用習(xí)慣。更重要的一點是進(jìn)行HMI設(shè)計的任何一款組態(tài)軟件，都是基于計算機(jī)平臺下開發(fā)，最底層的開發(fā)必須使用計算機(jī)可以讀懂的匯編語言或者某種高級語言。組態(tài)軟件開發(fā)好以后即使出了中文版或者其他語言版本，都會或多或少的出現(xiàn)語言不兼容的現(xiàn)象，嚴(yán)重的時候甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)崩潰，所以盡量使用英文。在從開始設(shè)計英文版HMI的時候，就讓自己變成一個只懂英文的人，完全模擬在一個英文的環(huán)境下開始工作。

1.1 操作系統(tǒng)和硬件的選擇

現(xiàn)在很多中國設(shè)計師在使用計算機(jī)的時候已經(jīng)開始使用英文版的操作系統(tǒng)了，這是一個好的習(xí)慣，你在安裝任何組態(tài)軟件的時候，都不會出現(xiàn)語言不兼容的問題。當(dāng)然在安裝操作系統(tǒng)的時候一定注意以下幾點。

1）你所選擇的計算機(jī)硬件必須有英文版的驅(qū)動。

2）在安裝英文版操作系統(tǒng)的時候，必須安裝東南亞語言包，否則你在看漢語的一些資料的時候會出現(xiàn)亂碼。

3）在您的計算機(jī)里，任何文件夾的命名盡量采用英文，這樣可以減少應(yīng)用程序安裝和使用過程出現(xiàn)無法尋址的錯誤。這個問題尤其在安裝西門子Step7 和WinCC軟件的時候必須注意，安裝包的存儲路徑中不能出現(xiàn)任何中文，否則安裝必定失敗。

1.2 組態(tài)軟件版本的選擇和安裝

WinCC組態(tài)軟件的版本很多，在這里推薦安裝亞太版，原因在于亞太版的安裝過程中可以選擇中文、韓文等亞洲語言，英語是默認(rèn)安裝的，不用選擇。安裝好以后，在使用過程中，對于英語水平不高的設(shè)計者，當(dāng)英文看不懂的時候，可以切換到自己熟悉的語言。

1.3 項目的建立

關(guān)于項目的建立，如果設(shè)計人員在進(jìn)行國內(nèi)項目設(shè)計的時候就養(yǎng)成了使用英文的良好習(xí)慣的話，那么你在進(jìn)行國外項目設(shè)計的時候，就可以大量的借鑒在國內(nèi)已經(jīng)使用過的項目了。對于在國內(nèi)項目的設(shè)計來說，一個設(shè)計者完全可以把整個項目的后臺全部使用英文，比如：項目名稱、內(nèi)部變量名、外部變量名、結(jié)構(gòu)變量名稱、畫面名稱、腳本名稱。前臺給操作工使用的部分用成中文。這樣當(dāng)你進(jìn)行國外項目設(shè)計的時候，遇到相同或者類似的項目就可以借鑒，后臺不用做太多修改，只把前臺畫面的中文字符改成英文字符就可以了，這樣可以節(jié)省大量的時間和精力。

1.4 語言選擇

在語言選擇方面，整個軟件有三個位置需要進(jìn)行選擇，一旦選定英語后，在設(shè)計的時候，盡量不要再改變。這三個位置分別是：

1）計算機(jī)屬性運(yùn)行語言，設(shè)置位置見圖1。

2）軟件語言選擇，設(shè)置位置見圖2。

3）畫面編輯語言選擇，設(shè)置位置見圖3。

圖1 計算機(jī)屬性運(yùn)行語言設(shè)置

圖2 軟件語言設(shè)置

圖3 畫面編輯語言設(shè)置

1.5 畫面編輯

英文版的HMI設(shè)計主要注意就是前面提出的四個方面，最后一項，即1.4就是在編輯畫面的時候，英語中存在一個單詞可能會很長，不像中文那么簡潔，所以在使用過程中可能會大量出現(xiàn)縮寫，設(shè)計者就得在畫面適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行一下縮寫字母的說明，否則即使是英國人、美國人可能也不一定懂你寫的縮寫是什么意思。

2 大型系統(tǒng)HMI 設(shè)計的技巧和方法

在進(jìn)行大型系統(tǒng)HMI設(shè)計的時候，首先要了解大型系統(tǒng)和中小型系統(tǒng)的不同之處及各自的特點。中小型系統(tǒng)：設(shè)備簡單、控制點少、傳動機(jī)構(gòu)少而且不使用變頻調(diào)速裝置。大型系統(tǒng)：設(shè)備龐大，整個占地面積可能會達(dá)到廠房一半的面積；控制點多，所有的數(shù)字量和模擬量的點加起來有幾千個；傳動機(jī)構(gòu)多而且功率大，并且均使用變頻裝置，電機(jī)的每個參數(shù)都要進(jìn)行采集和記錄。針對以上三個特點，下面介紹一些技巧和方法來使整個設(shè)計變得簡單。

1）設(shè)備龐大復(fù)雜，占地面積大。就以三輥連軋設(shè)備為例，整個軋機(jī)區(qū)長將近百米，這個長度對于目前市場上最大的顯示器而言，如果想把整個設(shè)備都設(shè)計到畫面上是很困難的，畢竟顯示器的分辨率是有限的。針對這個問題可以從硬件方面去解決，一個主機(jī)帶兩個顯示器。具體配置方法：在配置工控機(jī)的時候，選擇具有雙顯示器輸出的顯卡，或者是主板有一個集成顯卡，然后另外再配置一塊獨(dú)立顯卡。在做畫面編輯布局設(shè)計的時候分辨率就可以設(shè)計成原來單個顯示器的兩倍，例如19寸的寬屏顯示器，默認(rèn)寬度分辨率是1 440，在使用兩個顯示器的時候，就可以將畫面布局的寬度就可以設(shè)置成為2 880。這個寬度足以滿足任何大型系統(tǒng)的設(shè)計要求了。

2）大型系統(tǒng)數(shù)字量、模擬量很多。如何將這幾千個點管理好是HMI設(shè)計的關(guān)鍵，管理不好會給設(shè)計和日后維護(hù)帶來很大的麻煩。變量一定要分組管理，分組的方法可以按照設(shè)備區(qū)域分大組，每個區(qū)域再按所包括變量的類型分成小組。變量名稱和變量組名稱的命名一定要有規(guī)律，這樣可以增加程序后臺的可讀性，在設(shè)計過程能夠很快的找到對應(yīng)的變量。推薦使用的命名規(guī)則：設(shè)備區(qū)域名稱—變量名稱—編號—變量類型—變量對應(yīng)元器件類型。所有名稱都使用英文字母，全拼使用小寫，縮寫使用大寫字母。

3）傳動機(jī)構(gòu)多。大量使用變頻器對電機(jī)進(jìn)行控制。這時候每個電機(jī)都有大量的參數(shù)。例如，三輥連軋機(jī)一共有5個機(jī)架，每個機(jī)架有三個電機(jī)，一共就是15個電機(jī)。每個電機(jī)的參數(shù)又有：轉(zhuǎn)速、線速度、電流、電壓、轉(zhuǎn)矩、功率、控制字、狀態(tài)字、溫度、報警代碼、故障代碼等等參數(shù)需要采集。這么多變量如果一個一個建立將會是一件非常麻煩的事情，在這種情況下，采用WinCC軟件提供的一種叫做結(jié)構(gòu)變量的功能，可以很方便的建立成百上千的變量。這個功能經(jīng)常被設(shè)計人員忽略了，因為對于中小型系統(tǒng)，這個功能的確用不上，但是當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模大到一定程度的時候，這個功能就非常有用了。具體的使用方法這里就不敘述，WinCC的使用手冊中都有講解。

3 結(jié)語

以上介紹的大型系統(tǒng)英文版HMI設(shè)計的方法，看似都是WinCC組態(tài)手冊里可以找到的方法，但是當(dāng)運(yùn)用到實際的項目開發(fā)中，就會有種軟件功能強(qiáng)大而無處發(fā)揮的感覺。想要發(fā)揮出來的話，必須經(jīng)過長期的實踐應(yīng)用，并且經(jīng)?？偨Y(jié)一些技巧和特殊方法，才可以讓整個設(shè)計過程變得簡單，讓設(shè)計出來的HMI 變得更為實用和方便日后維護(hù)。