分散控制系统的人机交互技术

第1章绪论

1.1人机交互的概念

1.2人机交互的研究内容

1.2.1人机工程学

1.2.2计算机软件技术

1.2.3认知心理学

1.2.4艺术设计

1.3人机交互的关键技术

1.3.1硬件技术

1.3.2软件工程技术

1.3.3数据库技术

1.3.4多媒体技术

1.4人机交互的发展历史及趋势

1.4.1人机交互的发展过程

1.4.2人机交互的发展趋势

第2章工业控制中的交互设备

2.1概述

2.2输入设备

2.2.1键盘专用键盘

2.2.2点操作设备鼠标、轨迹球

2.2.3触摸屏

2.2.4操纵杆

2.2.5DCS中的手操器

2.3输出设备

2.3.1光栅扫描阴极射线管（CRT）

2.3.2液晶显示器（LCD）

2.3.3DLP背投影

2.3.4一机多屏技术

2.3.5打印设备

2.4多媒体交互设备

2.4.1音响设备语音输出设备

2.4.2视频设备

第3章人机交互技术

3.1概述

3.1.1人机交互的基本概念

3.1.2人机交互的基本特征

3.2人机交互用户分析

3.2.1用户特征

3.2.2用户模型

3.3命令语言和文本菜单技术

3.3.1命令语言结构

3.3.2命令语言的分析与设计

3.3.3菜单技术

3.3.4菜单界面的设计原则

3.4图形用户界面（GUI）

3.4.1GUI的主要思想

3.4.2GUI的设计原则

3.5响应时间和显示速率

3.5.1响应时间

3.5.2显示速率

3.5.3取舍原则

3.6帮助和错误处理

3.6.1帮助系统设计

3.6.2错误处理分析

3.6.3错误处理系统设计

3.7工业控制系统中的交互界面

3.7.1工业控制系统界面用户特征分析

3.7.2工业控制系统界面设计原则

第4章人机交互界面的开发

4.1概述

4.2交互系统的软件结构

4.2.1多任务模块化结构

4.2.2多用户网络化结构

4.3软件平台的设计方法

4.3.1面向对象的设计方法

4.3.2视图的抽象设计

4.3.3视图的概要设计

4.3.4视图的关联性设计

4.3.5面向不同语言和文化的设计

4.4图形工具箱

4.4.1矢量化图元

4.4.2基本图元

4.4.3扩展图元

4.4.4动态和交互图元

4.5色彩设计

4.5.1色彩基础

4.5.2色调和色彩搭配

4.5.3心理因素

4.5.4工业设备色彩设计原则

4.5.5工业软件色彩设计原则

第5章Web界面设计

5.1概述

5.2Web基础

5.2.1Internet技术简介

5.2.2网页界面

5.3网站内容的组织结构和机制设计

5.3.1网页间的衔接

5.3.2信息金字塔结构

5.4Web界面设计技术与工具

5.4.1HTML

5.4.2JSP

5.4.3XML

5.5Web界面在工业控制系统中的应用

5.5.1工业控制系统的动态特性和交互特性

5.5.2Web化的主要问题

5.5.3西门子WinCCWebNavigator

第6章数据管理技术

6.1概述

6.2数据模型

6.3通用数据库系统的体系结构

6.3.1集中式数据库系统

6.3.2基于C／S结构的数据库系统

6.3.3基于Web的数据库系统

6.4实时数据库

6.4.1实时数据库的特点

6.4.2实时／历史数据库的结构

6.4.3几种常见的实时／历史数据库

6.5内存数据管理

6.5.1实时控制软件

6.5.2eXtremeDB的系统结构

6.5.3eXtremeDB的开发环境

6.5.4eXtremeDB数据库的基本概念

6.5.5在DCS现场控制站中的开发与应用

第7章可用性分析与评估

7.1可用性与可用性工程

7.1.1可用性定义

7.1.2可用性工程

7.2支持可用性的设计原则

7.2.1可学习性

7.2.2灵活性

7.2.3鲁棒性

7.3可用性评估及其方法

7.3.1可用性评估

7.3.2可用性评估方法

第8章分散控制系统的人机交互

8.1分散控制系统的功能描述

8.1.1现场级

8.1.2控制级

8.1.3监控级

8.1.4管理级

8.2主要的人机交互功能

8.2.1现场控制站软件

8.2.2操作员站软件

8.2.3工程师站软件

8.2.4各种专用功能的节点及其相应的软件

8.3监控层站点的数据结构

8.4功能软件

8.4.1系统管理程序

8.4.2数据库组态程序

8.4.3控制策略组态

8.4.4监控画面

8.4.5趋势查看

8.4.6报表程序

8.4.7设计举例

第9章分散控制系统的通用接口技术

9.1概述

9.2基于Modbus协议实现与DCS通信

9.2.1Modbus协议

9.2.2Modbus协议实现与Ovation系统通信

9.2.3Modbus协议实现与XDPS系统通信

9.3基于DDE协议实现与DCS通信

9.3.1DDE协议

9.3.2DDE程序的设计实现

9.3.3利用DDE协议实现与I／ASeries系统通信

9.4基于OPC协议实现与DCS通信

9.4.1OPC技术

9.4.2OPC接口方式

9.4.3OPC数据访问方式

9.4.4OPC技术规范

9.4.5OPC接口的具体实现

参考文献

　　本书从人机交互的概念及基本要求入手，结合工程实际，针对大型工业系统，从人机工程技术、软件技术、数据管理技术、Web技术等多个方面，全面地介绍了人机交互技术的基本原理和实现方法。同时结合当前先进的分散控制系统实例，具体地介绍了人机交互中的关键技术和具体的实现及其应用方法。　　本书从人机交互的概念及基本要求入手，结合工程实际，针对大型工业系统，从人机工程技术、软件技术、数据管理技术、Web技术等多个方面，全面地介绍了人机交互技术的基本原理和实现方法。同时结合当前先进的分散控制系统实例，具体地介绍了人机交互中的关键技术和具体的实现及其应用方法。　　本书理论联系实际，体系完整，深入浅出。书中的许多素材来自作者所积累的实践经验，具有很强的可读性和实用价值。本书可作为从事相关领域的技术人员、研究人员及软件开发者的一本有价值的参考书。