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1.界面風(fēng)格的設(shè)計(jì)
控制臺人機(jī)界面選用非標(biāo)準(zhǔn)Windows風(fēng)格，以實(shí)現(xiàn)用戶個(gè)性化的要求。但考慮到大多數(shù)用戶對于標(biāo)準(zhǔn)Windows系統(tǒng)較熟悉，在界面設(shè)計(jì)中盡量兼容標(biāo)準(zhǔn)Windows界面的特征。界面使用的功能按鈕選用MFC類庫提供的CBmpButton類動(dòng)態(tài)創(chuàng)建自定義位圖圖標(biāo)的按鈕。因?yàn)槲粓D按鈕可在操作中實(shí)現(xiàn)高亮度、突起、凹陷等效果，使界面表現(xiàn)形式更靈活，同時(shí)可以方便用戶對控件的識別。但是，界面里使用的對話框、編輯框、組合框等都選用Windows標(biāo)準(zhǔn)控件，對話框中的按鈕也使用標(biāo)準(zhǔn)按鈕。控件的大小和間距盡量符合Windows界面推薦值的要求。
界面默認(rèn)窗體的顏色是亮灰色。因?yàn)榛疑{(diào)在不同的光照條件下容易被識別，且避免了色盲用戶在使用窗體時(shí)帶來的不便。為了區(qū)分輸入和輸出，供用戶輸入的區(qū)域使用白色作為底色，能使用戶容易看到這是窗體的活動(dòng)區(qū)域；顯示區(qū)域設(shè)為灰色（或窗體顏色），目的是告訴用戶那是不可編輯區(qū)域。窗體中所有的控件依據(jù)Windows界面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用左對齊的排列方式。對于不同位置上多組控件，各組也是左對齊排列的。
圖1 典型的工控界
2．系統(tǒng)界面布局分析
人機(jī)界面的布局設(shè)計(jì)根據(jù)人體工程學(xué)的要求應(yīng)該實(shí)現(xiàn)簡潔、平衡和風(fēng)格一致。典型的工控界面分為3部分：標(biāo)題菜單部分、圖形顯示區(qū)以及按鈕部分，如圖1所示。該界面界面美觀，在屏幕上的對象左右達(dá)到平衡、不堆擠在某一處，無雜亂無章的感覺。數(shù)據(jù)的過分擁擠會產(chǎn)生視覺疲勞和接收錯(cuò)誤。界面的平衡原則推薦顯示屏幕總體性覆蓋度不超過40％，而分組中屏幕覆蓋度不超過20％。控制臺人機(jī)界面中包含著大量的圖形顯示信息，因此將圖形顯示區(qū)布置在屏幕長寬各占屏幕70％左右的范圍內(nèi)，以保證顯示信息的清晰和全面。控制按鈕組布置在顯示區(qū)的右側(cè)，一方面是考慮到絕大多數(shù)操作者是右手操作用戶，按鈕區(qū)布置在最右側(cè)更加方便；另一方面是根據(jù)界面布局的主次原則，把用戶注意力最集中的左上區(qū)域留給圖形顯示區(qū)。
根據(jù)一致性原則，保證屏幕上所有對象，如窗口、按鈕、萊單等風(fēng)格的一致。各級按鈕的大小、凹凸效果和標(biāo)注字體、字號都保持一致，按鈕的顏色和界面底色保持一致。
3．打開界面的結(jié)構(gòu)體系
選擇界面的概念取決于多個(gè)界面。可將界面設(shè)計(jì)為循環(huán)或FIFO緩沖器，如圖2所示。
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圖2 打開畫面的結(jié)構(gòu)體系
如果運(yùn)行大量界面，必須設(shè)計(jì)一個(gè)合理的結(jié)構(gòu)體系來打開界面。選擇簡單而永久的結(jié)構(gòu)以便操作員能夠快速了解如何打開界面。
用戶一次處理的信息量是有限的，所以大量信息堆積在屏幕上會影響界面的友
好性。為了在提供足夠的信息量的同時(shí)保證界面的簡明，在設(shè)計(jì)上采用了控件分級和分層的布置方式。分級是指把控件按功能劃分成多個(gè)組，每一組按照其邏輯關(guān)系細(xì)化成多個(gè)級別。用一級按鈕控制二級按鈕的彈出和隱藏保證了界面的簡潔。分層是把不同級別的按鈕縱向展開在不同的區(qū)域，區(qū)域之間有明顯的分界線。在使用某個(gè)按鈕彈出下級按鈕的同時(shí)對其他同級的按鈕實(shí)現(xiàn)隱藏，使邏輯關(guān)系更清晰。
通常要由3個(gè)層面組成。層面1是總覽界面。該層面要包含不同系統(tǒng)部分在系統(tǒng)所顯示的信息，以及如何使這些系統(tǒng)部分協(xié)同工作。層面2是過程界面。該層面包含指定過程部分的詳細(xì)信息，并顯示哪個(gè)設(shè)備對象屬于該過程部分。該層面還顯示了報(bào)警對應(yīng)的設(shè)各對象。層面3是詳細(xì)界面。該層面提供各個(gè)設(shè)備對象的信息 ，例如控制器、控制閥、控制電機(jī)等，并顯示消息、狀態(tài)和過程值。如果合適的話，還包含與其他設(shè)備對象工作有關(guān)的信息。
4．文字的應(yīng)用
界面設(shè)計(jì)中常用字體有中文的宋體、楷體，英文的扭鍆等，因?yàn)檫@些字體容易辨認(rèn)、可讀性好考慮到一致性，控制臺軟件界面所有的文本都選用中文宋體，文字的大小根據(jù)控件的尺寸選用了大小兩種字號，使顯示信息清晰并保證風(fēng)格統(tǒng)一。
人體工程學(xué)要求界面的文本用語簡潔，盡量用肯定句和主動(dòng)語態(tài)，英文詞語避免縮寫。控制臺人機(jī)界面中應(yīng)用的文本有兩類：標(biāo)注文本和交互文本。標(biāo)注文本是寫在按鈕等控件上，表示控件功能的文字，所以盡量使用了描述操作的動(dòng)詞如“設(shè)各操作”、“系統(tǒng)設(shè)置”等。交互文本是人與計(jì)算機(jī)以及計(jì)算機(jī)與總控制臺等系統(tǒng)交互信息所需要的文本，包括輸人文本和輸出文本。交互文本使用的語句為了在簡潔的同時(shí)表達(dá)清晰，盡量采用用戶熟悉的句子和禮貌的表達(dá)方式如“請檢查交流電壓”、“系統(tǒng)警告裝置鎖定”。對于信｀息量大的情況，采用上下滾動(dòng)而不用左右滾屏，因?yàn)檫@樣更符合人的操作習(xí)慣。
5.色彩的選擇
人機(jī)界面設(shè)計(jì)中色彩的選擇也是非常重要的。人眼對顏色的反應(yīng)比對文字的反應(yīng)要快，所以不同的信息用顏色來區(qū)別比用文字區(qū)別的效果要好。不同色彩給人的生理和心理的感覺是不同的，所以色彩選擇是否合理也會對操作者的工作效率產(chǎn)生影響。在特定的區(qū)域，不同顏色的使用效果是不同的。例如：前景顏色要鮮明一些使用戶容易識別，而背景顏色要暗淡一些以避免對眼睛的刺激。所以，紅色、黃色、草綠色等耀眼的色彩不能應(yīng)用于背景色。藍(lán)色和灰色是人眼不敏感的色彩，無論處在視覺的中間還是邊緣位置，眼睛對它的敏感程度是相同的，作為人機(jī)界面的底色調(diào)是非常合適的。但是在小區(qū)域內(nèi)的藍(lán)色就不容易感知，而紅色和黃色則很醒目。因此提示和警告等信息的標(biāo)志宜采用紅色、黃色。#p#分頁標(biāo)題#e#
使用顏色時(shí)應(yīng)注意幾點(diǎn)：
（1）限制同時(shí)顯示的顏色數(shù)一般同一界面不宜超過4或5種，可用不同層次及形狀來配合顏色增加的變化。
（2）界面中活動(dòng)對象顏色應(yīng)鮮明，而非活動(dòng)對象應(yīng)暗淡，對象顏色應(yīng)不同，前景色宜鮮艷一些，背景則應(yīng)暗淡。中性顏色（如淺灰色）往往是最好的背景顏色，淺色具有跳到面前的傾向，而黑色則使人感到退到了背景之中。
（3）避免不兼容的顏色放在一起（如黃與藍(lán)，紅與綠等），除非作對比時(shí)用。
6.圖形和圖標(biāo)的使用
圖形和圖標(biāo)能形象地傳達(dá)信息，這是文本信息達(dá)不到的效果。控制臺人機(jī)界面通過可視化技術(shù)將各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形、圖像信息顯示在圖形區(qū)域。選擇圖標(biāo)時(shí)力求簡單化、標(biāo)準(zhǔn)化，并優(yōu)先選用已經(jīng)創(chuàng)建并普遍被大眾認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)化圖形和圖標(biāo)。
7.界面操作設(shè)計(jì)
（1）設(shè)置快捷鍵。把使用頻率高和需要在緊急情況下使用的一些操作，如“電源控制”、“工作效能評估”等設(shè)計(jì)成快捷方式，以實(shí)現(xiàn)界面的簡潔和高效。快捷鍵依靠相對位置和區(qū)域的底色和其他控制按鈕區(qū)分開。
（2）設(shè)置操作提示。操作提示常用的方式是提示標(biāo)簽，即當(dāng)鼠標(biāo)移到某個(gè)按鈕或其他控件上時(shí)，彈出小提示框?qū)υ摽丶墓δ苓M(jìn)行簡要描述。在使用圖標(biāo)按鈕的界面設(shè)計(jì)中使用提示標(biāo)簽可以避免因用戶不熟悉界面設(shè)置而造成的誤操作。提示標(biāo)簽用MFC類庫提供的ToolT－ip類實(shí)現(xiàn)。
（3）出錯(cuò)處理。由于操作者的個(gè)人原因，經(jīng)常會產(chǎn)生誤操作。因此在編寫應(yīng)用程序的時(shí)候加入錯(cuò)誤判斷機(jī)制，使程序能及時(shí)地檢測錯(cuò)誤操作。發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，在界面上顯示警告但應(yīng)用系統(tǒng)的狀態(tài)不發(fā)生變化，或者系統(tǒng)要提供錯(cuò)誤恢復(fù)的指導(dǎo)。例如，對于有順序要求的一系列操作，用設(shè)置和判斷變量狀態(tài)的方式實(shí)現(xiàn)其功能的連鎖，如果用戶不按照規(guī)程進(jìn)行操作，程序就不執(zhí)行下一步操作并顯示出錯(cuò)信息。
（4）將用戶界面操作化繁為簡。簡短的操作命令，便于快速輸人和執(zhí)行控制信息。簡化人機(jī)交互對話步驟，如默認(rèn)一些正常運(yùn)行時(shí)的常用參數(shù)值。根據(jù)設(shè)各操作和運(yùn)行規(guī)律，捆綁式輸入各組控制參數(shù)。必要時(shí)屏蔽和捆綁一些在運(yùn)行操作時(shí)進(jìn)行的參數(shù)傳遞和對話細(xì)節(jié)，而在維護(hù)或診斷時(shí)可根據(jù)一定步驟解開或細(xì)查這些參數(shù)和對話細(xì)節(jié)。
（5）盡量將所控制的設(shè)各對象的重要參數(shù)信息直接反映在主界面上，并且按照人機(jī)交互頻率及其重要性要求，排布它們在界面上的顯示位置。對象的動(dòng)態(tài)變化重要參數(shù)和實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)信息，宜以圖表的形式顯示在界面上，以便于直觀地實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制。#p#分頁標(biāo)題#e#
（6）減少和避免二級菜單操作和控制。現(xiàn)場控制的實(shí)時(shí)性要求很高，二級菜單不利于提高系統(tǒng)響應(yīng)速率。在現(xiàn)場操作人員能夠且較容易接受的情況下，適宜于以減少界面上圖標(biāo)的數(shù)量和大小來換取直接監(jiān)控對象的參數(shù)可能性及數(shù)量。
（7）對于突發(fā)事件設(shè)置界面顯示或提示優(yōu)先權(quán)，宜采用受事件激發(fā)彈出式對話窗口界面的交互方式，事件解決優(yōu)先權(quán)的設(shè)置結(jié)合工藝重要性要求和順序進(jìn)行。
（8）協(xié)調(diào)操作界面的顯示模式。在實(shí)際設(shè)各運(yùn)行過程中，通常會出現(xiàn)的一種矛盾情況是：熟練操作人員（如崗位操作手）希望用多種控制語言輸人方式，以求快捷和及時(shí)，而其他技術(shù)人員（如監(jiān)管人員、維護(hù)人員或崗位新手）希望多用圖標(biāo)對話方式，以求直觀方便和減少記憶指令。因此科學(xué)合理地協(xié)調(diào)上述兩種界面操作方式的配合是非常重要的一環(huán)，必要時(shí)要設(shè)計(jì)以圖標(biāo)對話操作為主的交互界面與以控制命令語句輸入為主的交互界面的二重用戶界面，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行切換操作。
（9）設(shè)置安全操作保護(hù)措施。現(xiàn)場控制器直接面向生產(chǎn)和設(shè)備，通常為了快速啟動(dòng)、控制和運(yùn)行，所設(shè)置的控制口令簡短，訪問權(quán)限和密碼較少，因而容易產(chǎn)生誤操作，直接危及生產(chǎn)安全和可靠性。為此連鎖控制和保護(hù)診斷輸人應(yīng)在交互界面設(shè)計(jì)中得到重要體現(xiàn)。對于不符合正常運(yùn)行操作或邏輯順序的控制信息輸入要給出提示或警告信息，按分類和級別拒絕執(zhí)行或等待進(jìn)一步確認(rèn)后才執(zhí)行。
（10）設(shè)置系統(tǒng)安全運(yùn)行保護(hù)措施。現(xiàn)場控制中，要突出超馳控制的安全保護(hù)措施，根據(jù)事故發(fā)生的原因及類別執(zhí)行自動(dòng)切手動(dòng)、優(yōu)先減、禁止增和禁止減等邏輯操作，將該控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到預(yù)先設(shè)置好的一些安全狀態(tài)上。
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