人机界面在工业现场的位置分析

在工业自动化控制现场，我们可以分为现场采集层、现场控制层、本地操作层、中心管理层，同时，层间都有网络进行连接。  



下面，对控制现场各层进行由下到上的逐层分析：

现场采集层：主要是传感器、执行器等现场设备组成，带有总线通讯模块。

现场总线：现场设备通过现场总线，比如CAN、LonWork、ProfiBus等总线，和控制器相连。

现场控制层：通过逻辑控制器比如PLC、PAC等，可以通过现场总线监控设备，同时，也可以通过I/O信号，实现传统的分布式控制。

本地网络：可以是现场总线，比如CAN总线或者PROFIBUS总线，同时，也可以是各种设备厂家支持的其他通讯网络，比如MPI网络、其他工业现场使用的局域网等。是控制器的信息传递给操作控制平台的通道。

本地操作层：现场监视的工业计算机，通过各种组态软件进行各种数据采集、显示、存储，也可以对下面的控制器进行控制和设置。由于现在的控制器支持多种通讯方 式，所以，本层可以大量使用运行组态工程的人机界面产品，监视运行、控制、数据上传等。同时，可以使用便携式调试设备进行控制器和人机界面产品的实时维 护。比如，使用西门子的TP270HMI产品进行系统监视、控制，使用西门子便携式编码器PG产品或者装有西门子HMI软件和STEP7系列控制器PLC 编程软件的笔记本（带串行口和以太网等网络通讯口），进行TP270HMI组态工程的维护和修改，同时，可以修改PLC控制器的逻辑命令，监视控制器的运行状况。

管理网络：可以是以太网，甚至因特网，比如厂域网、802.11G的无线网络、MODEME网络、GPRS网络等。主要负责大量现场数据上传和远程管理。

中心控制层：由工业计算机，或者高端的人机界面组成的硬件平台，运行管控一体化的工业组态软件，对工业现场的大量数据进行统计、计算、存储，并形成报表，同时负责远程监视、调度、管理。

通过分析，人机界面处于现在的管控一体化现场的核心位置，连接现场总线，完成总线逻辑控制系统上层的现场操作和管理，同时，负责将现场数据汇总后，将中心管理层关心的数据上传。所以，硬件通讯接口丰富，软件具有多种通讯处理功能，成为人机界面系统的重要特点之一。