CN114895586A - 一种基于hmi人机界面编程的工业控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于HMI人机界面编程的工业控制系统，涉及工业控制系统技术领域，该基于HMI人机界面编程的工业控制系统，包括HMI人机界面、运行设备以及影像监控设备，所述HMI人机界面包括控制界面、影像显示界面与报警器，控制界面包括控制模块，控制模块的输出端数据连接有控制信号传输模块，制模块的输出端数据连接有控制识别模块，该基于HMI人机界面编程的工业控制系统，工作人员在通过HMI界面开启运行设备时，通过影像显示界面可以查看到运行设备的运行状态以及运行情况，这样便于工作人员实时了解设备开启的状态，避免了出现运行设备开启异常工作人员不知道具体情况的问题，提高对被控设备的工作状态的处理能力，更方便运维。
Description
技术领域
本发明涉及工业控制系统技术领域，特别涉及一种基于HMI人机界面编程的工业控制系统。
背景技术
人机界面(HMI)是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换，凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面，因此广泛应用于工业领域，通过人机界面操控不同设备的启动以及运行。
但是现有人机界面工业控制系统在使用时会出现以下问题：现有虽然可以通过人机界面控制厂区内的运行设备启动，但是众所周知现有厂区范围较大，因此就造成工作人员在通过人机界面开启运行设备后并不能直观的观察到设备的开启运行状态，如果运行设备在开启时出现故障时工作人员不能实时了解到具体情况，这样降低了对被控设备的工作状态的处理能力。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种基于HMI人机界面编程的工业控制系统，能够解决运行设备在开启时出现故障时工作人员不能实时了解到具体情况，这样降低了对被控设备的工作状态的处理能力的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于HMI人机界面编程的工业控制系统，包括HMI人机界面、运行设备以及影像监控设备，所述HMI人机界面包括控制界面、影像显示界面与报警器，控制界面包括控制模块，控制模块的输出端数据连接有控制信号传输模块，控制信号传输模块的输出端与运行设备数据连接，制模块的输出端数据连接有控制识别模块，控制识别模块的输出端数据连接有单片机，单片机的输出端分别与影像监控设备数据连接，影像监控设备的输出端数据连接有影像数据传输模块，影像数据传输模块的输出端与影像显示界面数据连接。
优选的，所述运行设备的输出端数据连接有运行检测模块，运行检测模块对运行设备的运行温度、运行时间、运行耗电量等设备运行状态进行检测。
优选的，所述运行检测模块的输出端数据连接有异常识别模块，异常识别模块的输出端数据连接有报警传输模块，报警传输模块的输出端与报警器的输入端数据连接，异常识别模块检测到相对应设备运行时存在异常的情况时报警传输模块将报警信息传输至报警器。
优选的，所述异常识别模块的输出端与单片机的输入端数据连接，异常识别模块检测到某一个区域的运行设备出现异常时，单片机控制相对应区域的影像监控设备开启对异常运行设备进行检测。
优选的，所述控制界面包括监控选择模块，监控选择模块包括视频监控模块与数据监控模块，视频监控模块的输出端与单片机的输入端数据连接。
优选的，所述运行检测模块的输出端数据连接有运行数据存储模块，运行数据存储模块可以实时存储运行检测模块对运行设备检测的数据。
优选的，所述数据监控模块的输出端数据连接有调用处理模块，调用处理模块的输出端数据连接在运行数据存储模块的输入端上。
优选的，所述运行数据存储模块的输出端数据连接有运行数据传输模块，运行数据传输模块的输出端数据连接有数据转换模块，数据转换模块的输出端与影像显示界面的输入端数据连接。
优选的，所述影像监控设备设置在运行设备放置区域的墙体上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)、该基于HMI人机界面编程的工业控制系统，工作人员在通过HMI界面开启运行设备时，通过影像显示界面可以查看到运行设备的运行状态以及运行情况，这样便于工作人员实时了解设备开启的状态，因此方便了工作人员对运行设备的管理，避免了出现运行设备开启异常工作人员不知道具体情况的问题，提高对被控设备的工作状态的处理能力，更方便运维。
(2)、该基于HMI人机界面编程的工业控制系统，通过设置有异常识别模块，因此当异常识别模块检测到相对应设备运行时存在异常的情况时，报警传输模块将报警信息传输至报警器，最终由报警器发出声响提醒周围工作人员，通过这种方式不需要人为对厂区内的设备进行巡检，进一步降低了工作人员的工作力度，同时可以快速检测出运行设备的异常，有效的避免了设备异常导致的意外发生，提高了厂区内运行设备运行时的稳定性。
(3)、该基于HMI人机界面编程的工业控制系统，通过异常识别模块的输出端与单片机的输入端数据连接，因此当异常识别模块检测到某一个区域的运行设备出现异常时，单片机控制相对应区域的影像监控设备开启对异常运行设备进行检测，同时影像显示界面显示画面，通过这种方式可以方便工作人员了解现场的实际情况，因此工作人员可以根据运行设备的实际故障携带相对应的工具，进一步提高了对运行设备故障处理的效率。
(4)、该基于HMI人机界面编程的工业控制系统，工作人员可以通过影像显示界面实时对运行设备的运行状态进行观看，这种方式就不需要人为走动巡检的方式，进一步降低了工作人员的工作力度，提高了工作人员对运行设备巡检时的效率。
(5)、该基于HMI人机界面编程的工业控制系统，当调用处理模块在运行数据存储模块中检索到相关运行设备的数据时，运行数据传输模块将这些数据传输至数据转换模块中，因此通过数据转换模块将运行设备的运行数据自动转换成柱状图或者折线图并最终由影像显示界面显示，这样便于工作人员对运行设备的运行数据信息检测查看，方便了工作人员实时了解运行设备的运行状态，进一步提高了工作人员对运行设备的监控效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明：
图1为本发明HMI人机界面的示意图；
图2为本发明一种基于HMI人机界面编程的工业控制系统框图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
实施例一；
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种基于HMI人机界面编程的工业控制系统，包括HMI人机界面、若干个运行设备以及若干个影像监控设备，运行设备可为照明设备、全自动加工设备等其他工业设备，而影像监控设备具体为监控摄像头，同时影像监控设备设置在运行设备放置区域的墙体上，这样通过影像监控设备可以实时对运行设备的运行状态以及运行情况进行影像监控。
进一步地，HMI人机界面包括控制界面、影像显示界面与报警器，控制界面包括控制模块，控制模块的输出端数据连接有控制信号传输模块，控制信号传输模块的输出端分别与若干个运行设备数据连接，因此工作人员通过在控制界面就可以操控运行设备的启动或者关闭。
进一步地，控制模块的输出端数据连接有控制识别模块，控制识别模块的输出端数据连接有单片机，同时单片机的输出端分别与若干个影像监控设备数据连接，因此通过控制识别模块将控制模块控制某个区域的运行设备开启的信息传输至单片机，这样通过单片机相对应控制启动后的运行设备区域的影像监控设备启动，这样通过影像监控设备可以对运行设备进行监控。
进一步地，若干个影像监控设备的输出端数据连接有影像数据传输模块，同时影像数据传输模块的输出端与影像显示界面数据连接，因此影像数据传输模块将影像监控设备拍摄的数据信息传输至影像显示界面显示，通过这种方式使得工作人员在通过HMI界面开启运行设备时，通过影像显示界面可以查看到运行设备的运行状态以及运行情况，这样便于工作人员实时了解设备开启的状态，因此方便了工作人员对运行设备的管理，避免了出现运行设备开启异常工作人员不知道具体情况的问题，提高对被控设备的工作状态的处理能力，更方便运维。
实施例二，实施例二是在实施例一的基础上；
请参阅图2，若干个运行设备的输出端均数据连接有运行检测模块，通过运行检测模块对运行设备的运行温度、运行时间、运行耗电量等设备运行状态进行检测。
进一步地，运行检测模块的输出端数据连接有异常识别模块，异常识别模块的输出端数据连接有报警传输模块，报警传输模块的输出端与报警器的输入端数据连接，通过异常识别模块可以根据运行检测模块检测出的数据识别出相对应运行设备的运行状态，当异常识别模块检测到相对应设备运行时存在异常的情况时，报警传输模块将报警信息传输至报警器，最终由报警器发出声响提醒周围工作人员，通过这种方式不需要人为对厂区内的设备进行巡检，进一步降低了工作人员的工作力度，同时可以快速检测出运行设备的异常，有效的避免了设备异常导致的意外发生，提高了厂区内运行设备运行时的稳定性。
进一步地，异常识别模块的输出端与单片机的输入端数据连接，因此当异常识别模块检测到某一个区域的运行设备出现异常时，单片机控制相对应区域的影像监控设备开启对异常运行设备进行检测，同时影像显示界面显示画面，通过这种方式可以方便工作人员了解现场的实际情况，因此工作人员可以根据运行设备的实际故障携带相对应的工具，进一步提高了对运行设备故障处理的效率。
实施例三，实施例三是在实施例一与实施例二的基础上；
请参阅图2，控制界面包括监控选择模块，监控选择模块包括视频监控模块与数据监控模块，视频监控模块的输出端与单片机的输入端数据连接，因此当厂区内设备正常运行时，工作人员可以通过视频监控模块选择想要检测区域的影像监控设备开启，这样就工作人员就可以通过影像显示界面实时对运行设备的运行状态进行观看，这种方式就不需要人为走动巡检的方式，进一步降低了工作人员的工作力度，提高了工作人员对运行设备巡检时的效率。
进一步地，运行检测模块的输出端数据连接有运行数据存储模块，因此通过运行数据存储模块可以实时存储运行检测模块对运行设备检测的数据，这样为后期运行设备检修提供了数据基础。
进一步地，数据监控模块的输出端数据连接有调用处理模块，调用处理模块的输出端数据连接在运行数据存储模块的输入端上，因此调用处理模块根据工作人员在数据监控模块选择的调取信息检索运行数据存储模块中相关运行设备的运行数据信息。
进一步地，运行数据存储模块的输出端数据连接有运行数据传输模块，运行数据传输模块的输出端数据连接有数据转换模块，数据转换模块的输出端与影像显示界面的输入端数据连接，因此当调用处理模块在运行数据存储模块中检索到相关运行设备的数据时，运行数据传输模块将这些数据传输至数据转换模块中，因此通过数据转换模块将运行设备的运行数据自动转换成柱状图或者折线图并最终由影像显示界面显示，这样便于工作人员对运行设备的运行数据信息检测查看，方便了工作人员实时了解运行设备的运行状态，进一步提高了工作人员对运行设备的监控效率。
工作原理：当基于HMI人机界面编程的工业控制系统使用时；
第一步：工作人员通过在控制界面就可以操控运行设备的启动或者关闭，控制识别模块将控制模块控制某个区域的运行设备开启的信息传输至单片机，这样通过单片机相对应控制启动后的运行设备区域的影像监控设备启动，这样通过影像监控设备可以对运行设备进行监控，同时影像数据传输模块将影像监控设备拍摄的数据信息传输至影像显示界面显示；
第二步：通过运行检测模块对运行设备的运行温度、运行时间、运行耗电量等设备运行状态进行检测，异常识别模块可以根据运行检测模块检测出的数据识别出相对应运行设备的运行状态，当异常识别模块检测到相对应设备运行时存在异常的情况时，报警传输模块将报警信息传输至报警器，最终由报警器发出声响提醒周围工作人员；
第三步：同时异常识别模块检测到某一个区域的运行设备出现异常时，单片机控制相对应区域的影像监控设备开启对异常运行设备进行检测，同时影像显示界面显示画面；
第四步：工作人员可以通过视频监控模块选择想要检测区域的影像监控设备开启，并且通过影像显示界面实时对运行设备的运行状态进行观看；
第五步：工作人员通过数据监控模块选择查看相对应运行设备的运行数据时，调用处理模块根据工作人员在数据监控模块选择的调取信息检索运行数据存储模块中相关运行设备的运行数据信息，当调用处理模块在运行数据存储模块中检索到相关运行设备的数据时，运行数据传输模块将这些数据传输至数据转换模块中，因此通过数据转换模块将运行设备的运行数据自动转换成柱状图或者折线图并最终由影像显示界面显示。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种基于HMI人机界面编程的工业控制系统，其特征在于：包括HMI人机界面、运行设备以及影像监控设备，所述HMI人机界面包括控制界面、影像显示界面与报警器，控制界面包括控制模块，控制模块的输出端数据连接有控制信号传输模块，控制信号传输模块的输出端与运行设备数据连接，制模块的输出端数据连接有控制识别模块，控制识别模块的输出端数据连接有单片机，单片机的输出端分别与影像监控设备数据连接，影像监控设备的输出端数据连接有影像数据传输模块，影像数据传输模块的输出端与影像显示界面数据连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于HMI人机界面编程的工业控制系统，其特征在于：所述运行设备的输出端数据连接有运行检测模块，运行检测模块对运行设备的运行温度、运行时间、运行耗电量等设备运行状态进行检测。
3.根据权利要求2所述的一种基于HMI人机界面编程的工业控制系统，其特征在于：所述运行检测模块的输出端数据连接有异常识别模块，异常识别模块的输出端数据连接有报警传输模块，报警传输模块的输出端与报警器的输入端数据连接，异常识别模块检测到相对应设备运行时存在异常的情况时报警传输模块将报警信息传输至报警器。
4.根据权利要求3所述的一种基于HMI人机界面编程的工业控制系统，其特征在于：所述异常识别模块的输出端与单片机的输入端数据连接，异常识别模块检测到某一个区域的运行设备出现异常时，单片机控制相对应区域的影像监控设备开启对异常运行设备进行检测。
5.根据权利要求4所述的一种基于HMI人机界面编程的工业控制系统，其特征在于：所述控制界面包括监控选择模块，监控选择模块包括视频监控模块与数据监控模块，视频监控模块的输出端与单片机的输入端数据连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于HMI人机界面编程的工业控制系统，其特征在于：所述运行检测模块的输出端数据连接有运行数据存储模块，运行数据存储模块可以实时存储运行检测模块对运行设备检测的数据。
7.根据权利要求6所述的一种基于HMI人机界面编程的工业控制系统，其特征在于：所述数据监控模块的输出端数据连接有调用处理模块，调用处理模块的输出端数据连接在运行数据存储模块的输入端上。
8.根据权利要求7所述的一种基于HMI人机界面编程的工业控制系统，其特征在于：所述运行数据存储模块的输出端数据连接有运行数据传输模块，运行数据传输模块的输出端数据连接有数据转换模块，数据转换模块的输出端与影像显示界面的输入端数据连接。
9.根据权利要求1所述的一种基于HMI人机界面编程的工业控制系统，其特征在于：所述影像监控设备设置在运行设备放置区域的墙体上。
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