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超高速卷接机HMI研究与设计

作　者: 万晓文
导　师: 王文格
学　校: 湖南大学
专　业: 机械工程
关键词: 卷接机 HMI 用户体验 防错设计 易用性设计 容错设计
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


现代工业自动化的发展，尤其是控制技术、驱动技术、计算机技术和通信技术的迅猛发展，对烟草机械电控系统的技术进步产生了巨大的影响，作为用户与机器之间沟通的桥梁，工业控制领域的人机界面（HMI）的性能和功能也随之得到不断的提高和完善。目前，作为工业自动化行业的典型代表之一，烟草机械行业对HMI的研究与应用也越来越重视，以此为背景，本文从用户体验的角度研究和设计人机友好的超高速卷接机人机界面。本文首先分析了超高速卷接机工艺要求以及控制系统功能，研究了超高速卷接机HMI所需满足的性能以及所需实现的功能。为提高超高速卷接机HMI的人机交互性、降低其故障率，研究了影响超高速卷接机HMI用户体验的因素,主要有系统错误、系统使用户犯错、系统是否容易被使用。为了提高用户体验质量，避免用户在使用超高速卷接机HMI过程中出现错误、将HMI系统错误造成的损失最小化、使HMI易用，提出了适用于超高速卷接机HMI的防错设计、容错设计、易用性设计三项设计原则。针对超高速卷接机HMI实时性要求高的问题，分析了超高速卷接机HMI与控制系统PLC之间的通讯任务，研究了两者之间的通讯原理和通讯方法。通过对超高速卷接机HMI的性能、功能分析、通讯原理方法的分析及用户体验理论研究，初步设计了超高速卷接机HMI系统，主要包括软件架构、界面布局以及菜单结构的设计，利用Visual Basic6.0实现了超高速卷接机HMI主要功能。本文首次从用户体验的角度研究与设计超高速卷接机HMI，为卷烟机械HMI的后续研究以及设计过程提供了一种新思路。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-17
  1.1 课题研究背景  10-11
  1.2 工业控制系统 HMI 技术简介  11-13
  1.3 卷接机 HMI 的国内外发展现状及趋势  13-15
    1.3.1 国内外卷接机 HMI 技术的发展现状  13-14
    1.3.2 卷接机 HMI 技术的发展趋势  14-15
  1.4 论文主要研究内容  15-17
第2章 HMI 的关键技术分析  17-25
  2.1 HMI 的人机工程学  17-18
  2.2 HMI 的故障诊断技术  18-21
    2.2.1 故障类型  19
    2.2.2 故障诊断的任务及性能要求  19-20
    2.2.3 故障诊断的方法  20-21
  2.3 软件架构技术  21-24
    2.3.1 软件架构的定义  22
    2.3.2 软件架构的形式  22-24
  2.4 本章总结  24-25
第3章 超高速卷接机 HMI 功能研究  25-31
  3.1 超高速卷接机组的工艺及控制系统功能分析  25-28
    3.1.1 超高速卷接机的工艺  25-27
    3.1.2 超高速卷接机的控制系统功能  27-28
  3.2 超高速卷接机 HMI 功能分析  28-30
    3.2.1 超高速卷接机 HMI 功能  28-30
    3.2.2 超高速卷接机 HMI 性能  30
  3.3 本章总结  30-31
第4章 超高速卷接机 HMI 用户体验研究  31-43
  4.1 超高速卷接机 HMI 防错设计  31-35
    4.1.1 错误原因  31-33
    4.1.2 防错措施  33-35
  4.2 超高速卷接机 HMI 易用性设计  35-39
    4.2.1 超高速卷接机 HMI 易用性的影响因素  36-37
    4.2.2 超高速卷接机 HMI 易用性的设计原则  37-39
  4.3 超高速卷接机 HMI 容错设计  39-42
  4.4 本章小结  42-43
第5章 超高速卷接机 HMI 通讯技术研究  43-48
  5.1 超高速卷接机 HMI 通讯任务  43-44
  5.2 超高速卷接机 HMI 通讯原理  44-46
  5.3 超高速卷接机 HMI 通讯方法  46-47
  5.4 本章小结  47-48
第6章 超高速卷接机 HMI 设计  48-60
  6.1 运行环境及开发工具  48-49
  6.2 超高速卷接机 HMI 软件架构及框架  49-50
  6.3 超高速卷接机 HMI 界面  50-52
  6.4 超高速卷接机 HMI 功能模块  52-59
    6.4.1 主界面  52-53
    6.4.2 系统设置  53-55
    6.4.3 MAX 模块  55-56
    6.4.4 生产统计模块  56-59
  6.5 本章小结  59-60
总结与展望  60-62
  1.总结  60-61
  2.展望  61-62
参考文献  62-66
致谢  66-67
附录 A (攻读学位期间所发表论文)  67

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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