CN102317896A - 人机接口导航工具 - Google Patents

Abstract

在一种用于人机接口导航的方法中，控制器与电子显示器进行通信。所述控制器被编程为使得导航工具出现在所述显示器上。所述导航工具包括展示出多个可选的主选项卡和子选项卡的总览窗口。在选择了子选项卡之后，显示参数屏幕。在选择了相关联的主选项卡之后，展示出对应于最后一个选择的子选项卡的参数屏幕。

Description

人机接口导航工具

技术领域

本发明总体上针对人机接口（HMI），并且更具体来说针对一种用于导航HMI的工具。

背景技术

为了操作和监测设备以及评估过程操作和性能，HMI的使用常常需要访问许多不同的显示屏幕。在这些显示屏幕之间来回导航可能令人困扰并且耗时。在需要实时决定的情况下，以及时的方式获得所需信息的艰巨任务可能充其量证明是困难的并且有可能允许代价高昂或甚至危险的情况在时间段内不被注意且因此未予补救。

发明内容

本发明的一方面在于一种用于人机接口导航的方法，其中提供一个与电子显示器进行通信的控制器。所述控制器具有与之相关联的软件编程，使得所述软件编程和所述控制器可互相协作以在所述电子显示器上展示出人机接口导航工具。所述导航工具包括总览窗口，其具有在所述电子显示器上展示出的多个可选主选项卡以及多个可选子选项卡。所述多个可选子选项卡中的各部分与每一个所述主选项卡相关联。每一个主选项卡和子选项卡可以由用户选择，从而特别使得在所述电子显示器上展示出所选择的主选项卡和相关联的子选项卡。在选择了子选项卡之一之后，所述控制器和软件编程协作以使得在所述电子显示器上展示出与所选择的子选项卡相关联的参数屏幕。所述HMI（以及从而所述导航工具）可操作使得如果先前选择了子选项卡，则选择所述先前选择的子选项卡与之相关联的主选项卡将导致在所述电子显示器上展示出与最后一个先前选择的子选项卡相关联的参数屏幕。

优选地，可以通过选择从主选项卡和子选项卡中选择的最多两个选项卡来到达任一个参数屏幕。此外还优选的是，在所述系统总览窗口上展示出的子选项卡代表构成所述人机接口的全部参数屏幕。

在本发明的一个实施例中，所述主选项卡和子选项卡被以类似矩阵的阵列设置在所述总览屏幕上。所述阵列被设置成栅格显示，所述栅格的每一列由主选项卡之一领头（head），每一列的剩余部分包括所述子选项卡中的一部分，每一个所述子选项卡与领头该列的主选项卡相关。

虽然所述阵列被描述为让主选项卡领头各列而相关联的子选项卡在主选项卡下方成列延伸，但是本发明不限于此，因为在不背离本发明的更广方面的情况下可以按照不同顺序设置主选项卡和子选项卡。

本发明的另一方面在于一种具有电子显示屏幕的计算机系统。所述计算机系统包括人机接口导航工具，所述人机接口导航工具包括控制器和系统总览窗口，所述系统总览窗口具有在其上展示出的多个主选项卡和多个子选项卡。所述子选项卡中的各部分与每一个所述主选项卡相关联。提供选择装置以用于选择子选项卡和主选项卡中的至少一个。软件与所述计算机系统相关联并且可与所述控制器协作。所述软件可操作以使得在选择子选项卡之一之后显示对应于该子选项卡的参数屏幕。所述软件可操作使得主选项卡之一（其中先前已选择了与之相关联的子选项卡）的选择使得显示对应于与所述主选项卡相关联的最后一个所选择的子选项卡的参数屏幕。

附图说明

图1示意性地图示了与利用本发明的导航工具的人机接口相耦合的过程的一部分。

图2示出了本发明的导航工具的总览屏幕。

图3示出了所述导航工具的参数屏幕，图示了图1中所示的过程的部分。

图4图示了用于监测和/或控制各种机器或过程操作的面板屏幕。

图5图示了采用模拟类型显示的参数屏幕。

图6图示了示出数字显示的参数屏幕。

图7图示了用于设定过程的参数屏幕。

图8图示了用于执行计算的参数屏幕。

图9图示了用于进行语言选择的参数屏幕。

图10图示了示出趋势曲线图的参数屏幕。

图11图示了示出趋势曲线图的参数屏幕。

具体实施方式

如图1中所示，总体上由附图标记20指代的过程的一部分包括沉降式离心机22。虽然这里示出并描述了特定过程20，但是它仅仅是出于说明性目的，因为（下面详细描述的）HMI和导航工具可以被与任何适当的过程一起使用或者可以与任何设备或操作相结合地使用，由此监测和/或控制多个输入和/或设备。

仍然参照图1，沉降式离心机22包括耦合到电动机26以进行旋转的转子24。所述离心机还通过主管道28耦合到（下面详细描述的）管道网络。总体上由附图标记30指代的螺旋式传送设备与离心机22进行流体连通，并且包括位于外罩34中的螺旋器32。螺旋器32可旋转地耦合到电动机36。传送设备30经由管道38和40与离心机22进行流体连通以用于从中接收流出物。转向冲刷线42也与传送设备30进行流体连通。转向冲刷线42具有与之耦合的并且可在打开与关闭位置之间移动的阀门44。

上述管道网络包括一对馈送线46和48，每一个馈送线具有与之附连的泵50和阀门52。一对冲刷线54也是所述管道网络的一部分，其中每一条冲刷线具有与之附连的阀门56。每一个阀门52和56都可在打开与关闭位置之间移动。

仍然参照图1，控制器58与过程20的各个方面进行通信并且被用来对其进行操作和/或监测。控制器58被编程为监测并接收指示过程20的各个操作参数的信号。例如，每一个阀门44、52和56在其上可以包括传感器和/或致动器，其向控制器58提供信息以监测和/或控制每一个阀门的位置，例如打开、关闭或者处于打开与关闭之间的位置。同样地，可以由控制器58监测和/或控制电动机26和36的操作速度。各个传感器（未示出）也可以与控制器58进行通信以提供诸如例如离心机22的振动、经过所述管道网络的流量、温度、压力等的信息。

控制器58与电子显示器60进行通信。利用人机接口（HMI）软件对控制器58进行编程。下面更加详细地解释的导航工具形成所述HMI软件的至少一部分。虽然在图1中示出了单个控制器58，但是本发明不限于此，因为在不背离本发明的更广方面的情况下可以采用多于一个控制器。此外，术语“控制器”应当被宽泛地理解成意指可编程逻辑控制器（PLC）、计算机（膝上型或台式）或者对本发明所属的相关领域内的技术人员所已知的其他类型的控制器。在使用多个控制器的情况下，可以由主控制器接收各个控制器的输入，其中利用所述HMI和导航工具软件对所述主控制器进行编程。

如图2中所示，所述导航工具包括总体上由附图标记62指代的总览屏幕。总览屏幕62包括设置在行和列的类似矩阵的阵列中的多个可选的主选项卡64和子选项卡66。在所图示的实施例中，主选项卡64在所述类似矩阵的阵列的顶行上延伸。子选项卡66在主选项卡64下方的列中延伸。与主选项卡64类似，每一个子选项卡66可由所述导航工具的用户选择。每一列中的子选项卡66与领头该列的主选项卡64相关。虽然主选项卡64被显示并描述为领头上述阵列中的每一列，但是本发明不限于此，因为所述主选项卡可以处在每一列的底部或者每一行的开头或末尾或者处在任何其他适当的位置处。

在所图示的实施例中，每一列中的子选项卡66与领头该列的主选项卡64相关。例如，图2中的列68包括主选项卡64，其说明图1的沉降式离心机22。列68中的处于该主选项卡64下方的每一个子选项卡66与离心机22相关。选择子选项卡之一66将使得所述导航工具（以及从而所述HMI）显示参数屏幕，在图3中示出了所述参数屏幕的实例。相应地，所述导航工具经由总览屏幕62允许用户从该一个屏幕访问与所述特定HMI有关的全部参数屏幕。所述HMI可以涉及单个机器、整个过程或者部分过程。不管怎样，都可以从所述导航工具的总览屏幕62访问形成所述特定HMI的所有屏幕。按照这种方式，用户无需翻阅（scroll through）大量参数屏幕以便到达所期望的屏幕。

上述导航工具可操作使得用户可以通过选择分别从主选项卡和子选项卡64和66中选择的最多两个选项卡来访问任何所期望的参数屏幕。例如，主选项卡之一64的选择可以使得在所述显示屏幕上显示或高亮显示与之相关的子选项卡66。对指示所期望的参数屏幕的子选项卡66的选择将导致显示该参数屏幕。此外，所述导航工具可操作使得对应于先前选择了子选项卡66的列的主选项卡64的选择将使得在图1的电子显示器60上展示出对应于该列中的最后一个所选择的子选项卡的参数屏幕。

取决于在访问和操作所述HMI（以及从而所述导航工具）时所使用的显示器和装备的类型，可以通过若干种方式中的任一种来分别实现对主选项卡64或子选项卡66的选择。例如，图1的电子显示器60可以合并触摸屏幕使得用户只需要在所期望的选项卡上触摸所述屏幕来选择该选项卡。还可以采用鼠标和键盘（未示出），如同可以采用轨迹球、触摸板或者对本发明所属的相关领域内的技术人员所已知的任何其他类型的点选（point and select）设备。

回到参考图2，总览屏幕62以及图3－11的参数屏幕每一个包括可选控制选项卡70，其在所图示的实施例中被沿着总览或参数屏幕的左下部分示出。在由用户选择之后，这些可选控制选项卡70可以操作过程或机器的各个元件。例如，它们可以被用来启动或停止离心机22，打开或关闭阀门44、52和56，操作泵或电动机等等。每一个控制选项卡70还可以被编程为使得其选择导致执行一系列操作。虽然可选控制选项卡70在所图示的实施例中被示出并描述为定位在总览和参数屏幕的左下方，但是本发明不限于此，因为在不背离本发明的更广方面的情况下，所述可选控制选项卡可以被定位在所述屏幕上的几乎任何位置处。此外，所述可选控制选项卡可以出现在总览和参数屏幕中的每一个上或者在其一部分上。

这里所描述的HMI和导航工具可以要求输入安全性协议以便获得对所述导航工具的访问。这些安全性协议可以采取以下形式：用户名和口令，诸如（但不限于）语音识别、指纹和/或视网膜扫描器之类的生物计量设备，刷卡机，密钥，以及其组合。此外还可以采用对本发明所属的相关领域内的技术人员所已知的其他类型的安全性协议。此外，取决于所述导航工具及其所监测和控制的内容，可以提供不同的安全性级别，从而只允许用户访问与其所指定的安全性级别或许可（clearance）相当的那些参数屏幕。

回到参考图3，其中所描绘的参数屏幕72代表图1中所示的过程20。经由选择子选项卡66或者与子选项卡66相关的主选项卡64中的一个获得对参数屏幕72的访问，其中如上所述，对应于参数屏幕72的子选项卡是最后一个所选择的子选项卡。主选项卡64被示出为在参数屏幕72的上部上延伸。在参数屏幕的左上部示出了对应于从其获得对参数屏幕72的访问的该组子选项卡66的主选项卡64’。对应于主选项卡64’的子选项卡66在参数屏幕72的左侧向下延伸。

指示离心机22的操作参数的监视器屏幕76被定位在参数屏幕72上。在参数屏幕72还示出了一系列可选面板74。在参数屏幕72上选择面板74之后，可以访问与图4中所示的那些类似的监视器屏幕78。监视器屏幕78可以作为单独的屏幕出现，或者它们可以出现在与图3中所示的监视器屏幕76类似的适当参数屏幕上。如图5和6中所示，取决于由用户做出的选择，所述参数屏幕可以采用模拟或数字显示。

图7－11描绘了用户可以通过分别选择适当的主选项卡64或子选项卡66而选择的各个不同参数屏幕。例如，图8中所示的参数屏幕允许用户根据为之利用所述HMI和导航工具的特定过程、机器等等来执行计算80。图9图示了参数屏幕，其中用户可以选择所期望的工作语言。图10和11图示了参数屏幕，由此示出了与为之利用所述HMI的任何东西有关的图形历史数据。

这里所描述的HMI和导航工具还可以被配置成允许用户访问因特网。可以采用因特网访问来允许用户搜索、前往装备制造商的网站、发送电子邮件消息等等。此外，所述HMI和导航工具还可以被配置成允许用户访问装备手册以及其他类型的指令。这些手册和/或指令可以被存储在利用所述HMI可访问的计算机或控制器的存储器中，或者可以经由因特网来访问所述手册和/或指令。

虽然关于本发明的详细实施例示出并描述了本发明，但是本领域技术人员将理解的是，在不背离本发明的范围的情况下可以做出各种改变并且可以用等效物替换元件和其步骤。此外，在不背离本发明的实质范围的情况下，可以做出修改以将特定情况适配于本发明的教导。因此，本发明不旨在限于在上面的详细描述中所公开的特定实施例，而是本发明将包括落在上面的描述的范围内的所有实施例。

Claims (14)

1.一种用于人机接口导航的方法，包括：

提供电子显示器；

提供与所述电子显示器进行通信的控制器，所述控制器具有与之相关联的软件编程，所述控制器和所述软件编程可互相协作以使得在所述电子显示器上显示人机接口导航工具；

所述导航工具包括：

       总览窗口，包括在所述电子显示器上展示出的多个主选项卡以及在所述电子显示器上展示出的多个子选项卡，所述子选项卡中的各部分与每一个所述主选项卡相关联，

       每一个所述主选项卡和所述子选项卡可由用户选择；所述方法还包括：

选择所述主选项卡或所述子选项卡中的一个；

在选择了所述主选项卡之一之后，在所述电子显示器上展示出与之相关联的所述子选项卡；

在选择了所述子选项卡之一之后，所述控制和所述软件编程协作以使得在所述电子显示器上展示出参数屏幕；并且其中

在选择了所述子选项卡中的最后一个所选择的子选项卡与之相关的主选项卡之后，在所述电子显示器上展示出对应于所述最后一个所选择的子选项卡的参数屏幕。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在所述电子显示器上的所述系统总览窗口中展示出的所述多个主选项卡和所述多个子选项卡代表形成所述人机接口的全部参数屏幕。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述多个主选项卡和所述多个子选项卡被以矩阵设置在所述系统总览窗口上。

4.如权利要求1所述的方法，其中，能够通过选择从所述主选项卡和子选项卡中选择的最多两个选项卡而到达所述参数屏幕中的任一个。

5.如权利要求3所述的方法，其中，所述矩阵被设置为栅格显示，所述栅格的每一列由所述主选项卡之一领头，所述列的剩余部分包括所述子选项卡中的一部分，所述子选项卡的所述部分中的每一个与领头所述列的所述主选项卡相关。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述参数屏幕中的至少一部分包括可选图标，所述可选图标在由用户选择之后可操作以改变可经由所述导航工具监测的组件的操作参数。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述导航工具与因特网进行通信，从而允许用户选择性地访问与可利用所述导航工具监测的参数、装备和组件中的一个有关的信息。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述导航工具包括用于输入安全性协议的装置，所述方法还包括：

接收由用户输入的安全性协议信息，对所述安全性协议信息的接收允许所述用户通过选择所述子选项卡和主选项卡中的至少一个来访问所述参数屏幕中的至少一部分。

9.如权利要求1所述的方法，其中，在所述电子显示器上展示出可选手册选项卡，所述方法还包括选择所述手册选项卡，从而导致对应于可经由所述导航工具监测的至少一个组件的手册。

10.在具有显示屏幕的计算机系统中，一种人机接口导航工具，包括：

控制器；

系统总览窗口，包括多个主选项卡和多个子选项卡，所述子选项卡中的各部分与每一个所述主选项卡相关联；

用于选择所述子选项卡和所述主选项卡中的至少一个的选择装置；以及

与所述计算机系统相关联的并且可与所述控制器协作的软件，所述软件可操作以使得在选择了所述子选项卡之一之后显示对应于所述子选项卡的参数屏幕；并且其中

所述软件可操作使得其中先前选择了与之相关联的子选项卡的所述主选项卡之一的选择导致显示对应于与所述主选项卡相关联的所述子选项卡中的最后一个所选择的子选项卡的参数屏幕。

11.如权利要求10所述的计算机系统，其中，所述多个主选项卡和所述多个子选项卡被以矩阵设置在所述系统总览窗口上，所述矩阵上的每一个所述主选项卡和子选项卡可由用户选择。

12.如权利要求10所述的计算机系统，还包括可用所述软件操作的数据库，所述数据库在其中存储与所述主选项卡和子选项卡的所述矩阵有关的信息。

13.如权利要求10所述的计算机系统，其中，所述软件可操作以使得可通过选择从所述主选项卡和子选项卡中选择的最多两个选项卡来访问形成所述人机接口的一部分的任何参数屏幕。

14.如权利要求10所述的计算机系统，其中，在所述系统总览窗口上展示出的所述子选项卡代表形成所述人机接口的全部参数屏幕。

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