CN104914738B - 一种陶瓷粉料压制机人机交互界面显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种陶瓷粉料压制机人机交互界面显示方法，将工业设备的安全条件集合映射到一个覆盖层安全条件提醒框上。该覆盖层安全条件提醒框具备在全局（任意交互界面）情况下，无需跳转至指定的监视页面即可对自动运行条件进行监视。当安全条件集合的所有自动运行安全条件均已准备好时，HMI终端界面不弹出覆盖层安全条件提醒框，也无须跳转至指定的安全条件监视页面，设备直接自动运行。如安全条件集合中任意一个或多个安全条件未准备好时，HMI终端界面弹出覆盖层安全条件提醒框。并且，覆盖层安全条件提醒框还具备以图示化形式主动高亮显示未准备好的安全条件，以及解释安全集合中任一安全条件的定义和消除报警的方法。

Description

一种陶瓷粉料压制机人机交互界面显示方法

技术领域

本发明属于终端设备界面显示领域，特别涉及一种陶瓷粉料压制机人机交互界面显示方法。

背景技术

工业设备在自动循环运行前，控制系统通过模数转换输入模块，自检诸如人身安全或/和设备安全等条件是否已经准备好。譬如，在油缸运行前，控制系统须检测油缸运动轨迹上是否已经无其他设备滞留，操作人员是否已经撤离。这些安全条件是依靠光电开关、接近开关、光幕等探测元件检测的。当这些安全条件未准备好时，控制系统通过控制程序禁止设备自动循环运行。其流程如图1所示，在自动化程度高的设备上，通常设备在自检后，将未满足安全条件的信息显示在HMI（Human Machine Interface，人机交互界面）终端上。

安全条件的数目随着生产工艺要求的复杂程度增加而增加，多者可达到数十个安全条件要求，这要求设备必须能够非常准确地对反映每一条安全条件的实施情况，并汇总安全条件成为集合后映射到HMI终端上，方便操作者浏览和监视。

如图2，当前陶瓷粉料压制机的安全条件报警信息提醒形式为，将设备自动运行的安全条件集合映射在一个特定的页面。如需要浏览，操作者必须跳转到该安全集合页面才能对自动运行条件进行浏览和监视；如果满足自动运行条件，操作者向设备发出自动循环运行指令，使设备进入自动循环运行。如果自动运行条件不满足，则操作者需要手动调整相关条件，直至满足自动循环运行条件为止。或者，在设备非自动状态下，操作者正在交互或浏览其它页面，此时如直接向设备发出自动循环运行指令。则HMI的计算机程序先自动跳转至安全条件集合映射的页面，以使操作者明确安全条件是否全部具备。如果满足自动运行条件，则可继续操作，使设备进入自动循环运行。如果自动运行条件不满足，则操作者需要手动调整相关条件，直至满足自动循环运行条件为止。此过程中，无论HMI处于任何页面，也无论自动条件是否已经满足，如果需要设备自动运行，操作者必须被迫中断正在浏览或交互的页面，跳转至自动运行条件集合显示页面，然后再次进入被中断浏览或交互的页面。

上述跳转方式中，当自动运行条件不满足时HMI不能直接跳转至安全条件报警信息页面。要了解报警内容，操作者须手动点击映射在HMI上的链接按钮控件或索引字跳转至报警页面。在实际生产中，有些安全条件的复位，须在HMI终端的相关页面上进行参数修改。在这种情况下，操作人员不得不在待修改参数的交互页面和报警信息页面之间多次跳转才能完全使设备的安全条件完全准备好。

此外，手持移动终端作为HMI终端的形式越来越广泛，较为常见的是6吋可显示尺寸。当使用6吋终端显示时，由于显示尺寸限制，可显示的交互内容大小和交互控件间距受到到限制。如何避免安全条件最前端显示的同时如何避免遮盖也是需要解决的问题。

综上所述，有必要向操作者提供一个既能自动显示和隐藏的安全条件集合，又能最前端显示同时避免在较小的显示终端上遮盖内容的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种陶瓷粉料压制机人机交互界面显示方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种陶瓷粉料压制机人机交互界面显示方法，其特征在于：包括以下步骤:

S1：处理器判断设备运行模式为自动还是非自动，若为自动，则进入S2；否则在HMI终端上继续显示原来的页面，结束本方法；

S2：处理器判断是否所有运行条件都准备好，若为是，则处理器向设备发送直接运行的控制命令，控制设备自动循环运行，结束本方法；若为否，则进入步骤S3；

S3：处理器通过窗口控件启动覆盖层安全条件提醒框使其显示在原来的页面之上，通过容器控件启动覆盖层安全条件提醒框内每个安全条件对应的安全条件框;

S4：处理器通过状态灯控件控制准备好的安全条件所对应的状态灯以安全色显示，控制未准备好的安全条件所对应的状态灯以报警色显示；

S5：处理器接收操作人员的操作指令，以复位所报警的条件；

S6：处理器判断是否所有运行条件都准备好，若为是，则处理器向设备发送直接运行的控制命令，控制设备自动循环运行，并通过窗口控件直接将覆盖层安全条件提醒框关闭，在HMI终端上继续显示原来的页面，结束本方法；若为否，则跳转至S4。

进一步，处理器通过背景色控件控制准备好的安全条件所对应的背景以透明色显示，控制未准备好的安全条件所对应的背景以高亮闪烁显示。进一步定位未准备好的安全条件，主动提醒操作者自动循环运行设备尚未准备好那些安全条件。

进一步，处理器在接收到操作员点击某安全条件框的指令后，调用文字模块在该安全条件框上弹出一个矩形标注框，在该矩形标注框内显示该安全条件的功用及消除安全报警的方法。如对安全条件集合中的任一条件不明白其定义或不知如何消除安全条件报警，操作者可点击需要了解的条件框，HMI终端以弹出页面或跳转页面的形式，显示该安全条件的功能以及如何调整设备使安全条件报警得以消除的解释。为无经验的设备操作者提供学习和操作指南。

进一步，处理器在接收到操作员移动该覆盖层安全条件提醒框的指令后，通过移动控件控制该覆盖层安全条件提醒框在HMI终端上显示的位置。操作者通过该移动控件使安全条件提醒框移动至操作者期望的位置。

进一步，处理器在接收到操作员点击该覆盖层安全条件提醒框上的最小化按钮的指令后，通过尺寸控件将该覆盖层安全条件提醒框缩小至一个悬浮控件。如果在显示尺寸较小的且交互内容分布较为密集HMI终端页面上，需要在同页面同时观察多个交互项，为了防止覆盖层安全条件提醒框遮盖了交互内容，覆盖层安全条件提醒框可通过该尺寸控件缩放为一个较小尺寸的控件并悬浮在当前页面之上。

进一步，处理器在接收到操作员点击该悬浮控件的指令后，通过尺寸控件将该悬浮控件恢复至原来的覆盖层安全条件提醒框大小。

进一步，处理器在接收到操作员的修改指令后，通过透明度控件修改该覆盖层安全条件提醒框的透明度。操作者通过该透明度控件框调节安全条件提醒框的透明度，防止其遮盖了交互内容。

相比于现有技术，本发明一种陶瓷粉料压制机HMI终端在全局（任意交互界面）情况下，无需跳转至指定的监视页面即可监视自动运行条件状况。采用悬浮覆盖层安全条件提醒框的形式，以图示化闪烁和变色的方式，主动提醒操作者自动循环运行设备尚未准备好那些安全条件。当所需的自动循环运行设备安全条件均已满足时，操作者向设备发出自动循环运行指令后，覆盖层安全条件提醒框不显示，粉料压制机自动运行，HMI终端停留在操作者正在浏览或交互的页面。方便操作者对相关参数进行变更或监视，减少了手动跳转页面操作。当安全条件集合中任何一个或多个安全条件不满足时，HMI终端在当前正在浏览或交互的页面上主动弹出覆盖层安全条件提醒框。对话框中，以状态灯熄灭主动定位未准备好得条件框。不仅提高了用户的体验度，还方便操作者快速明确何种安全条件不满足。一旦所有的安全条件在操作者调整之后，覆盖层安全条件提醒框自动消失，无须手动关闭或手动跳转至之前的交互页面。在安全条件报警期间，如需要跳转页面进行交互，覆盖层安全条件提醒框将保持在最前端显示。方便操作者根据报警内容对相关页面的内容进行交互。无需在报警信息页面和交互页面之间多次来回跳转。

本发明方案为经验不足的操作者并提供相关安全条件的解释及报警方法。

本发明方案以最小化悬浮，半透明方式处理安全条件集合的显示方式，解决了显示尺寸较小的HMI终端上，交互内容被覆盖层遮盖内容的问题。

附图说明

图1为设备自动循环运行前的安全条件自检流程图

图2为原有设备自动条件运行检测及操作流程图

图3为覆盖层安全条件提醒框的结构示意图

图4为安全条件提醒框最小化悬浮功能、半透明显示功能及可移动示意图

图5为本发明的一种陶瓷粉料压制机人机交互界面显示方法的流程图

下面参见附图及具体实施例，对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的一种陶瓷粉料压制机人机交互界面显示方法是基于以下的装置实现的，包括显示器、存储器、编解码器、控制器、外部检测元件以及处理器。该显示器显示人机交换界面，供操作员浏览页面。该存储器储存计算机程序代码。该控制器用于人机交换，供操作向HMI终端输入控制命令或修改参数，可以是键盘、按钮或触摸板。该外部检测元件，检测设备的数据，并将其发送至处理器；在本发明中，外部检测元件为外部探头。该处理器接收并处理上述各单元的数据，并向其发送发聩信号。

该处理器包括：指令接收单元，与控制器信号连接，接收操作人员的操控指令，并发送至全局管理程序模块。数据处理单元，与外部检测元件信号连接，接收外部检测元件的数据，处理后发送至全局管理程序模块；在本发明中，数据处理单元为模数转换模块，将外部探头的模拟信号转换为高、低电平。全局管理程序模块，接收HMI终端全局的数据，并管理全局的程序运行。

该全局管理程序模块包括窗体控件、容器控件、移动控件、尺寸控件、背景色控件、状态灯控件、文字模块以及透明度控件。在设备自动运行模式下，处理器调用全局管理程序模块的各控件使覆盖层安全条件提醒框1在原来的页面上自动弹出，通过报警信息提醒操作者。

请参阅图3，其是覆盖层安全条件提醒框1的结构示意图.该覆盖层安全条件提醒框1包括窗体11、多个安全条件框12、移动标签16以及最小化按钮17组成。每个安全条件框12由背景13、预置示意图14以及状态灯15组成。其中，窗体11由窗体控件控制；安全条件提醒框12由容器控件控制；移动标签16在接收到操作员的的点击并移动后通过移动控件移动整个覆盖层安全条件提醒框1；最小化按钮17在接收到操作员的的点击通过尺寸按钮将覆盖层安全条件提醒框1缩小至一个悬浮控件；背景13由背景色控件控制；状态灯15由状态灯控件控制。

状态灯控件表达安全条件的两个状态——安全条件准备好和未准备好。分别由状态灯控件的两个属性LightOn和LightOff来匹配，LightOn=True,表示状态灯控件所属的容器控件对应的安全条件已经准备好，在HMI终端上状态灯外观表现为绿色显示。LightOff=True,表示状态灯控件所属的容器控件对应的安全条件未准备好，在HMI终端上的状态灯外观表现为暗灰色显示。为表示状态灯的两态严谨性，属性LightOn和属性LightOff为逻辑“非”关系。

背景色控件有两个属性，一个为Flash，另一个为Transparent。Transparent=True,表示背景色控件所属容器控件对应的安全条件已经准备好，在HMI终端上表现为容器控件背景色透明。Flash=True,表示背景色控件所属的容器控件对应的安全条件未准备好，在HMI终端上的表现形式为容器控件背景色高亮褐色闪烁。为表示背景色的两态严谨性，属性Flash和属性Transparent为逻辑“非”关系。应该注意到上述描述的属性名称和颜色仅用于示例，本发明不局限于所示出的例子。

全局管理程序模块负责将设备的外部探头信号的高、低电平与各容器控件中的状态灯控件和背景色控件进行映射。映射关系由设计要求决定。譬如，当设计要求光电开关信号的低电平表示安全时，则探头信号低电平映射了状态灯控件的LightOn=True和背景色控件的Transparent=True，探头信号高电平映射了状态灯控件的LightOff=True和背景色控件的Flash=True。此处，光电开关电平高低信号的映射关系仅仅为了示例，反之如要求光电开关的高电平表示安全条件准备好时，则将探头高电平映射状态灯控件的LightOn=True和背景色控件的Transparent=True，探头的低电平信号映射状态灯控件的LightOff=True和背景色控件的Flash=True。

在窗体控件被显示的情况下，如触发了容器控件的点击事件，则在窗体控件显示一个文字模块。文字模块的内容显示了相对应的容器控件所描述的安全条件的功用，以及操作者如何消除安全报警。从而使操作者理解任一安全条件的功用和消除安全报警的方法。当操作者需要了解条件的安全条件功能或报警消除方法时，点击条件所在的容器控件，将在覆盖层安全条件提醒框上方弹出显示一个矩形标注，该矩形标注显示了相关解释。

请参阅图4，其是安全条件提醒框最小化悬浮功能、半透明显示功能及可移动示意图。如果在显示尺寸较小的且交互内容分布较为密集HMI终端页面上，需要在同页面同时观察多个交互项，为了防止覆盖层安全条件提醒框遮盖了交互内容，覆盖层安全条件提醒框可通过尺寸控件最小化，缩放为一个较小尺寸的控件并悬浮在当前页面之上。如图4所示，覆盖层安全条件提醒框从初始大小A最小化至悬浮控件B的大小。

为避免覆盖层安全条件提醒框遮盖操作者正在浏览或交互当前页面的内容。覆盖层安全条件提醒框还具备特被移动特性。覆盖层的初始位置位于B位置，覆盖了操作者需要交互的内容，操作者可按住移动控件，使覆盖层安全条件提醒框处于可移动状态，然后依据需求将提醒框移动至位置C，使覆盖层安全条件提醒框不妨碍当前操作。

更进一步，为了最大程度的显示交互内容，安全条件提醒框可通过透明度控件改变透明度，最小化后悬浮控件可半透明显示，控件的透明度依靠Alpha值实现，透明度设置值与控件Alpha值相互对应。如透明度的20～100%对应Alpha值20～100。Alpha值越低，则控件越透明。如此，即使最小化悬浮控件后遮盖了交互内容，亦可通过控件半透明特性，继续浏览交互内容。

窗体控件及容纳与其中的容器控件、移动控件、尺寸控件、预置示意图、状态灯控件和背景色控件组成安全集合具有最前端属性，即TopMost属性。如果任一或多个安全条件所映射的外部探头高低电平不符合安全条件要求，窗体控件的最前端显示属性将被置为TopMost=True，保证安全条件集合始终在最前端显示。实现页面跳转时覆盖层安全条件提醒框始终在最前端覆盖显示的功能。

为了生产安全，覆盖层安全条件提醒框不能被操作人员在HMI终端上手动关闭。必须要通过操作人员复位设备上安全条件或修改HMI终端页面上相关参数，让安全条件满足，使外设探头信号的高、低电平与设计表需求相符以后，覆盖层安全条件提醒框才能被全局管理程序模块销毁关闭。

当所有安全条件准备好，亦即所有探头开关的电平符合设计要求时，全局管理程序模块负责销毁窗体控件，降低内存的使用。

当外设探头当中的一个或多个的高低电平与设计需求不符时，窗体控件的可见性Visible被全局管理程序模块设置为可见。并且，内嵌在窗体控件上容器控件，根据其自身映射的外部探头高低电平情况，匹配状态灯控件的LightOn和属性LightOff，以及匹配背景色控件的Flash属性和Transparent属性。从而安全条件准备好的容器控件安全色状态灯和透明色背景显示，而安全条件未准备好的容器控件以报警色状态灯和高亮闪烁显示，实现了主动定位未满足条件的功能。

请参阅图5，其是本发明的一种陶瓷粉料压制机人机交互界面显示方法的流程图，包括以下步骤:

S1：处理器判断设备运行模式为自动还是非自动，若为自动，则进入S2；否则在HMI终端上继续显示原来的页面，结束本方法。

S2：处理器判断是否所有运行条件都准备好，若为是，则处理器向设备发送直接运行的控制命令，控制设备自动循环运行，结束本方法；若为否，则进入步骤S3。

S3：处理器通过窗口控件启动覆盖层安全条件提醒框使其显示在原来的页面之上，通过容器控件启动覆盖层安全条件提醒框内每个安全条件对应的安全条件框。

S4：全局管理程序模块依据模数转换模块采集到的外部探头（如光电开关、接近开关或光幕等探头）信号，自动定位条件未准备好的安全条件框，通过状态灯控件控制准备好的安全条件所对应的状态灯以安全色显示，控制未准备好的安全条件所对应的状态灯以报警色显示；处理器通过背景色控件控制准备好的安全条件所对应的背景以透明色显示，控制未准备好的安全条件所对应的背景以高亮闪烁显示。

S5：处理器接收操作人员的操作指令，可以是在页面上进行参数修改或通过控件直接对设备操控，以复位所报警的条件。

S6：处理器判断是否所有运行条件都准备好，若为是，则处理器向设备发送直接运行的控制命令，控制设备自动循环运行，并通过窗口控件直接将覆盖层安全条件提醒框关闭，在HMI终端上继续显示原来的页面，结束本方法；若为否，则跳转至S4。

其中步骤S5中还包括以下步骤：

1.处理器在接收到操作员点击某安全条件框的指令后，调用文字模块在该安全条件框上弹出一个矩形标注框，在该矩形标注框内显示该安全条件的功用及消除安全报警的方法。

2.处理器在接收到操作员移动该覆盖层安全条件提醒框的指令后，通过移动控件控制该覆盖层安全条件提醒框在HMI终端上显示的位置。

3.处理器在接收到操作员点击该覆盖层安全条件提醒框上的最小化按钮的指令后，通过尺寸控件将该覆盖层安全条件提醒框缩小至一个悬浮控件。

4.处理器在接收到操作员点击该悬浮控件的指令后，通过尺寸控件将该悬浮控件恢复至原来的覆盖层安全条件提醒框大小。

5.处理器在接收到操作员的修改指令后，通过透明度控件修改该覆盖层安全条件提醒框的透明度。

本发明的有益效果：当工业设备自动运行前的安全条件自检时，本发明方案可无须让操作者手动跳转或终端自动跳转至指定的安全条件集合页面浏览或监视设备的安全运行准备状态，即可明晰安全条件集合的准备情况。

当设备自动运行的安全条件未准备好时，本发明方案以最前端显示帮助操作者主动定位未准备好的安全条件。方便操作者在页面跳转时依据安全条件提醒报警内容更改不同页面的交互内容。

本发明方案为经验不足的操作者并提供相关安全条件的解释及报警方法。

本发明方案以最小化悬浮，半透明方式处理安全条件集合的显示方式，解决了显示尺寸较小的HMI终端上，交互内容被覆盖层遮盖内容的问题。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种陶瓷粉料压制机人机交互界面显示方法，其特征在于：包括以下步骤:

S1：处理器判断设备运行模式为自动还是非自动，若为自动，则进入S2；否则在HMI终端上继续显示原来的页面，结束本方法；

S2：处理器判断是否所有运行条件都准备好，若为是，则处理器向设备发送直接运行的控制命令，控制设备自动循环运行，结束本方法；若为否，则进入步骤S3；

S3：处理器通过窗口控件启动覆盖层安全条件提醒框使其显示在原来的页面之上，通过容器控件启动覆盖层安全条件提醒框内每个安全条件对应的安全条件框；

S4：处理器通过状态灯控件控制准备好的安全条件所对应的状态灯以安全色显示，控制未准备好的安全条件所对应的状态灯以报警色显示；

S5：处理器接收操作人员的操作指令，以复位所报警的条件；包括以下步骤：处理器在接收到操作员点击某安全条件框的指令后，调用文字模块在该安全条件框上弹出一个矩形标注框，在该矩形标注框内显示该安全条件的功用及消除安全报警的方法；且/或，

处理器在接收到操作员移动该覆盖层安全条件提醒框的指令后，通过移动控件控制该覆盖层安全条件提醒框在HMI终端上显示的位置；

S6：处理器判断是否所有运行条件都准备好，若为是，则处理器向设备发送直接运行的控制命令，控制设备自动循环运行，并通过窗口控件直接将覆盖层安全条件提醒框关闭，在HMI终端上继续显示原来的页面，结束本方法；若为否，则跳转至S4。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷粉料压制机人机交互界面显示方法，其特征在于步骤S4还包括以下步骤：处理器通过背景色控件控制准备好的安全条件所对应的背景以透明色显示，控制未准备好的安全条件所对应的背景以高亮闪烁显示。

3.根据权利要求2所述的一种陶瓷粉料压制机人机交互界面显示方法，其特征在于：处理器在接收到操作员点击该覆盖层安全条件提醒框上的最小化按钮的指令后，通过尺寸控件将该覆盖层安全条件提醒框缩小至一个悬浮控件。

4.根据权利要求3所述的一种陶瓷粉料压制机人机交互界面显示方法，其特征在于：处理器在接收到操作员点击该悬浮控件的指令后，通过尺寸控件将该悬浮控件恢复至原来的覆盖层安全条件提醒框大小。

5.根据权利要求4所述的一种陶瓷粉料压制机人机交互界面显示方法，其特征在于：处理器在接收到操作员的修改指令后，通过透明度控件修改该覆盖层安全条件提醒框的透明度。