新晉碼農一枚，小編定期整理一些寫的比較好的代碼，作為自己的學習筆記，會試著做一下批注和補充，轉載或者參考他人文獻會標明出處，非商用，如有侵權會刪改！歡迎大家斧正和討論！

一、核心定義

HMI的全稱是 Human-Machine Interface,譯為 人機界面 或 人機接口。

核心定義是 任何允許人類與機器、設備或系統進行交互的硬件和軟件。簡單來說，它就是人與機器“對話”的橋梁。

人（Human）: 通過 HMI 輸入指令、進行操作。
機器（Machine）:?通過 HMI 顯示狀態、反饋信息。
界面（Interface）: 是連接兩者的一切媒介。

二、類比：汽車儀表盤

理解 HMI 最好的方式就是想象你汽車的駕駛艙：

儀表盤、中控屏（HMI硬件）：顯示車速、油耗、發動機轉速（**數據可視化**）。
指示燈和警報聲（報警功能）：油量不足燈亮起、 “請檢查發動機” 警報（**異常報警**）。
方向盤、油門、剎車、觸摸屏（控制功能）：你通過這些工具控制車輛的方向和速度（**執行控制**）。

這個讓你能安全駕駛汽車的整個環境，就是一個非常典型的 HMI。

三、HMI的主要功能和用途

在工業環境中，HMI（通常是一個觸摸屏）被用于以下關鍵任務：

1. ?數據可視化 (Visualization)
做什么：以圖形化的方式（如圖表、動畫、指示燈）實時顯示從PLC（可編程邏輯控制器）、傳感器等設備傳來的數據。
例子：在屏幕上顯示一個水罐的動畫，水位高低會實時變化；顯示當前生產線上產品的數量。

2. ?監控與操作 (Monitoring & Control)
做什么：操作員可以通過觸摸按鈕來直接控制機器。
? ? 例子：點擊屏幕上的“啟動”按鈕開始生產流程；調節溫度或速度的設置值。

3. ?報警與事件管理 (Alarming)
做什么：當設備出現故障或流程出現異常（如溫度過高、電機停機、原料不足）時，HMI會以醒目的顏色、閃爍的圖標和聲音發出警報，通知操作員及時處理。
例子：屏幕上突然彈出一個紅色報警窗口，顯示“3號電機過載”，并發出蜂鳴聲。

4. ?數據記錄與趨勢 (Data Logging & Trending)
? 做什么：持續記錄生產數據（如產量、能耗、停機時間），并可以生成趨勢圖，用于分析生產效率、找出問題根源和進行優化。
例子：查看過去24小時爐溫的變化曲線，分析哪個時間段溫度不穩定。

5. ?參數設置與維護 (Configuration)
做什么：工程師可以通過HMI修改設備的核心參數，進行調試和維護。
例子：設置機器人的運動軌跡、修改生產配方。

四、HMI的演變和現代形式

過去：傳統的HMI是布滿按鈕、開關、指示燈和儀表的巨大電氣控制柜，操作復雜，信息不直觀。
現在：現代HMI幾乎都是工業觸摸屏，運行在專用的操作系統上。它們色彩豐富、圖形化、直觀易用。
未來：
移動HMI：通過平板電腦、手機等移動設備遠程監控和控制工廠。
高績效HMI (High-Performance HMI)：采用科學的設計原則（如使用灰度背景，僅用少量顏色突出關鍵問題），旨在減少操作員疲勞和誤判，快速定位問題。
與IT系統融合：HMI數據直接上傳到云平臺或企業ERP系統，實現更高層次的數據分析和決策。

五、常見相關概念區分

HMI vs. SCADA：
HMI?是一個終端界面，是SCADA系統的一部分，側重于單個設備或單元的交互。
SCADA?是一個龐大的監控管理系統，包含多個HMI、多個PLC、通信網絡和中央服務器，側重于整個工廠或廣域范圍的監控和數據采集。
簡單比喻：HMI是汽車駕駛艙，SCADA是整個交通指揮中心。

HMI vs. 觸摸屏：
觸摸屏 只是一種輸入硬件設備，是HMI的組成部分。
HMI?是一個完整的系統，包括了觸摸屏硬件和其內部運行的監控軟件。

六、總結

HMI（人機界面）是現代工業自動化的“智能面孔”。它將復雜的機器語言轉換成人能理解的圖形和信息，同時將人的指令轉換成機器能執行的命令，是實現高效、安全、智能化生產不可或缺的關鍵組成部分。從家里的微波爐面板到工廠復雜的控制中心屏幕，HMI無處不在。