课程设计（论文）-挤出机控制系统人机界面设计.doc

摘要系统工作原理： 本系统中主要由PLC控制器作为一个总的指挥系统，发出动作的协调命令，由变频器、人机界面、PLC控制器、温度传感器、电磁阀、冷却机、加热器。执行动作。人机界面作为一个人与机器的对话系统，所有的操作模式及动作都可以由人机预先设定的模式来执行。预先设定的模式：1. 手动调整模式（只能在人机界面上操作有效）此模式只能是由安装人机及初始化动作不到位时人为的调机模式，操作人员禁用此模式，一般的条件是没有生产产品和情况下使用。2. 自动操作模式（外部按钮或人机界面操作有效）指正常的开机运行模式，在系统正常投入生产时使用此模式不用人为正常的生产产品。3. 强制复位（只能在人机界面上操作或在PLC的运行与停止开机操作有效）此模式与手动调整模式有一定的联系，在强制复位时，机械全部进入复位的操作，此时不管是正常操作模式或单动操作模式。主要名词： 变频器、人机界面、PLC控制器、温度传感器。目录1 概述.11.1概念介绍11.2 人机交互与人机界面的关系11.3 人机界面发展概述21.4 智能界面管理系统31.5 以用户为中心的设计方法41.6 人机界面的评估41.7 界面设计原则41.8 认知原则61.9 界面设计与结构71.10人机界面设计91.11产品基本常识101.12 人机界面的总结112方案论证133详细设计143.1软件功能模块划分143.2 开机后的初始画面143.3主画面（自动画面）的设计153.4 手动画面设计163.5 配方画面设计173.6 设备状态画面设计183.7 报警画面如下设计203.8 用户管理画面设计21四 心得体会22参考文献231 概述.5.1.1 综述 6. 扩音器 7. 按键式电话 8. 方向盘 9. 磁卡 10. 交通指挥灯 11. 遥控器 12. 阴极射线管 13. 液晶显示器 14. 鼠标图形用户界面 15. 条形码扫描器概念介绍1人机界面（Human-Computer Interface,简写HCI，又称用户界面或使用者界面）：是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是计算机系统的重要组成部分。是指人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的领域或称界面所说人机结合面，信息交换，功能接触或互相影响，指人和机器的硬接触和软触，此结合面不仅包括点线面的直接接触，还包括远距离的信息传递与控制的作用空间。 人机结合面是人机系统中的中心一环节，主要由安全工程学的分支学科安全人机工程学去研究和提出解决的依据，并过安全工程设备工程学，安全管理工程学以及安全系统工程学去研究具体的解决方法手段措施安全人机学。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。现在大量运用在工业与商业上，简单的区分为“输入”（Input）与“输出”（output）两种，输入指的是由人来进行机械或设备的操作，如把手、开关、门、指令(命令)的下达或保养维护等，而输出指的是由机械或设备发出来的通知，如故障、警告、操作说明提示等，好的人机接口会帮助使用者更简单、更正确、更迅速的操作机械，也能使机械发挥最大的效能并延长使用寿命，而目前市面上所指的人机接口则大多狭义的指在软件人性化的操作接口上。 特定行业的人机界面可能有特定的定义和分类，比如工业人机界面(Industrial Human-machine Interface或简称Industrial HMI)。人机交互（Human-Computer Interaction, 简写HCI）：是研究关于设计、评价和实现供人们使用的交互计算系统以及有关这些现象进行研究的科学。 人机交互与人机界面是两个有着紧密联系而又不尽相同的概念1.2 人机交互与人机界面的关系人机交互是指人与机器的交互，本质上是人与计算机的交互。或者从更广泛的角度理解：人机交互是指人与含有计算机的机器的交互。具体来说，人机交互用户与含有计算机机器之间的双向通信，以一定的符号和动作来实现，如击键，移动鼠标，显示屏幕上的符号、图形等。这个过程包括几个子过程：识别交互对象-理解交互对象-把握对象情态-信息适应与反馈等；而人机界面是指用户与含有计算机的机器系统之间的通信媒体或手段，是人机双向信息交互的支持软件和硬件。这里界面定义为通信的媒体或手段，它的物化体现是有关的支持软件和硬件，如带有鼠标的图形显示终端等。 交互是人与机-环境作用关系、状况的一种描述。界面是人与机-环境发生交互关系的具体表达形式。交互是实现信息传达的情境刻画，而界面是实现交互的手段。在交互设计子系统中，交互是内容、灵魂，界面是形式、肉体；然而在大的产品设计系统中，交互和界面都只是解决人机关系的一种手段，不是最终目的，其最终目的是解决和满足人的需求,交互设计是从属于产品系统的，是对成功的产品设计的一种强有力的支持与完善。1.3 人机界面发展概述人机交互界面研究经历了两个界限分明的时代，第一代是以文本为基础的交互, 如菜单、命令、对话等，难用且不灵活。第二代则是直接操作界面，它引出更自然的视觉通信交互。而下一代则是交互多媒体集成方法，需要大量使用语言、自然语言和高级图形，也可使用其它交互媒体，如人的动作、手势和三维图像等。而人机交互界面的研究已超越心理学，并进入到社会学的研究，界面技术与多媒体技术，通信技术，特别是与人工智能技术愈来愈密不可分。下面就单个方面进行一下介绍:1.3.1 人机界面领域的形成从计算机问世以来，早期用户是以计算机专业人员为主，但随着计算机广泛进入人们的工作生活领域，计算机用户发生了改变，非计算机专业的普通用户成了用户的主体。这一重大转变使计算机的可用性问题变得日益突出起来。人机界面应当是什么样的？如何去建造这样的界面？人们开始关注和研究这些问题。这些问题既涉及人也涉及计算机及一些相关的学科，如：心理学、人的因素学（Human Factors）、社会学、语言学等。随着计算机技术的发展，应用领域的拓宽，从而带来了不同的理论方法。八十年代以来，人机界面的研究有了前所未有的发展，微型计算机的迅速普及对此起了重要的推动作用。1.3.2 研究人机界面的各种理论和方法(a) 分析与评价技术：用于分析、评价用户界面有效性的理论和经验方法，如任务分析、话语分析、内容分析及可用性评价等。(b) 设计方法论：用来产生好的用户界面设计的方法与技术，如：软件心理学、环境因素设计法、多方参与设计法以及支持设计过程的工具和标记法。(c) 开发工具和方法：支持用户界面开发的工具箱、用户界面管理系统（UIMS）、快速原型法和程序设计辅助工具等。(d) 交互方式与设备：新的输入/输出设备和设备运用策略，包括视觉、声音、触觉、姿态等通信模态及多种模态的集成。 (e) 关键用户界面成分：如用户界面隐喻（metaphor）、用户界面风格、智能界面技术、取消、超文本/超媒体以及联机帮助。(f) 用户模型：包括用户行为模型、关于系统的用户内心模型、用户个体差异等。(g) 特定应用的用户界面设计： 满足某类应用问题对人机交互作用的特定限制条件和要求的用户界面设计。如：虚拟现实、智能辅导系统、信息检索、Internet/WWW、CAD/CAM、专家系统过程控制、决策支持等。 (h) 计算机辅助协同工作（CSCW）：关于如何使用计算机系统帮助人的群体有效协同工作的研究，包括现场观察研究、理论模型、群体用户界面开发设计等。(i) 法律与标准：关于用户界面的专利和版权问题、用户界面的标准化。这些研究方向目前大多处于十分活跃的发展阶段，并且有着较强的分化和相互渗透倾向，有些方向甚至有可能发展为具有相当规模的相对对立的研究领域。1.4 智能界面管理系统1.4.1 智能界面管理系统的设计目标多方面适用且可重用的界面模块，既与用户联系，又与应用软件联系。1.4.2 智能界面管理系统要求要能适应于不同类型的应用软件，也要能无须做实质性的修改即可在不同系统环境间移植。1.4.3 智能管理系统的研究集中于如何从界面中分类除应用软件以及提供界面构件和管理工具，从而能帮助应用程序人员快速构造界面，并在原型开发中就能评估界面设计。1.4.4 人机界面设计方法的改进人机界面设计是系统设计过程的一部分，所以必须结合到现代系统开发方法中去。目前的系统开发方法对界面设计问题和用户关注太少或更本没加注意，以致用户批评仍持续不断。界面设计的共同课题是让用户关心和介入。其目的在于促进人在系统开发中的参与与作用。1.5 以用户为中心的设计方法1.5.1 用户参与设计用户应当积极主动加入设计过程，并进入设计组共同进行决策。1.5.2 以用户为中心的设计系统设计必须根据用户的需要来确定，而不能由功能过程需求或硬件限制等来推动。1.5.3 迭代设计（原型设计）人机交互文献特别强调，在设计期间必须注意原型及其细化周期的概念。1.6 人机界面的评估1.6.1 诊断分析确定界面设计的不良特性1.6.2 监视误差率、命令使用频率和使用持续时间1.6.3 实验分析收集评估数据。1.7 界面设计原则1.7.1 设计原则2（a）用户原则:人机界面设计首先要确立用户类型。划分类型可以从不同的角度，视实际情况而定。确定类型后要针对其特点预测他们对不同界面的反应。这就要从多方面设计分析。（b）信息最小量原则：人机界面设计要尽量减少用户记忆负担，采用有助于记忆的设计方案。（c）帮助和提示原则：要对用户的操作命令作出反应，帮助用户处理问题。系统要设计有恢复出错现场的能力，在系统内部处理工作要有提示，尽量把主动权让给用户。（d）媒体最佳组合原则：多媒体界面的成功并不在于仅向用户提供丰富的媒体，而应在相关理论指导下，注意处理好各种媒体间的关系,恰当选用。1.7.2 界面分析与规范：在人机界面设计中，首先应进行界面设计分析，进行用户特性分析，用户任务分析，记录用户有关系统的概念、术语，这项工作可与多媒体应用系统分析结合进行，囊括于用户分析报告里。1.7.3 人机界面的类型：任务设计之后，要决定界面类型。目前有多种人机界面设计类型，各有不同的品质和性能：问答型、菜单型、图标型、表格型、语言型。(a ) 问答型 优点：容易使用；缺点：对话复杂度被严格限制，使用速度不高；使用对象：会话系统，外行和初学者。(b ) 菜单型 优点：容易用，易学，易编程；缺点：大系统中使用速度慢，超过9个被选项后增加搜索时间，每副菜单选择项，传输开销大；使用对象：初学者，没经验的编程者，问答对话类型，一般用做访问机制。(c ) 图标型 优点：非常容易学习，用（鼠标操作）语言独立性强，编程较容易；缺点：占据屏幕可观的空间，表达抽象概念描述力差，需文字解释，需图形硬件和软件支持；使用对象：初学者，有形成国际语言的趋势。(d ) 表格型 优点：使用速度快，易学，容易掌握；缺点：仅适合于数据输入，不高级；使用对象：数据录入中用的最广泛的数据类型，用于显示和恢复界面.编辑初始界面。(e ) 语言型 优点：使用功能强，灵活，是界面可控系统的高级方法，对屏幕空间使用十分经济；缺点：学习困难（学习代码和语法条款），用户要有系统功能的某些知识，使用困难，研制该界面工作量大；使用对象：会使用复杂命令界面的熟练用户，用户发起和控制的对话。1.8 认知原则1.8.1认知心理学 从广义上来说，就是关于认识的心理学。人类认识客观事物，主要就是通过感觉、知觉、注意、记忆、思维想象等来进行，因此，凡是研究人的认识心理过程的，都属于认识心理学。实际上，我们这里所指的认知心理学是指纯粹采用信息加工观点来研究认知心理学过程的心理学，也就是运用信息论以及计算机的类比、模拟、验证等方法来研究知识是如何获得、 存储、交换、使用的。所以，我们这里所指的现代认知心理学实质是信息加工心理学。一般地，人们将信息加工心理学又称为狭义的认知心理学。1.8.2 认知过程：看和听的过程构成知觉，图像和声音作为刺激的特征被接收并以抽象的方式被编码，把输入和记忆中的信息进行对比得出对刺激的解释，这一过程就是认知。人体信息处理器包括感官、短期记忆、长期记忆及与其相联系的动作处理器和认知处理器。每种知觉均有一个对应的短期存储器和处理器，人体信息模型总体框图如左图所示。其中认知处理器执行的工作就是我们通常所说的思维。思维的结果或被存储起来，或送至动作处理器控制行动。 图11 认知过程1.8.3 认知心理学（a）现代认知心理学的核心 现代认知心理学的理论实质，就是以计算机信息加工的观点来研究人的心理学活动，把人脑看作是一种如同计算机的信息加工系统。（b）现代认知心理学两个关键的重要概念 现代认知心理学的学说内容集中体现在两个关键的重要概念上。现代认知心理学的一个重要的中心概念，就是“信息”。在某种程度上说，抽掉了“信息”的概念，认知心理学的理论也就会散架解体，难以存在。现代认知心理学的另一个重要的中心概念，就是“信息加工系统”。信息加工系统的理论，是现代认知心理学理论的主体。（c）现代认知心理学的研究方法现代认知心理学的研究方法有实验法、观察法(包括自我观察法)以及计算机模拟法等。1.8.4人机交互设计遵循的认知原则 根据用户心理学和认知科学，提出如下基本原则指导人机界面交互设计。（a）一致性原则 即从任务、信息的表达、界面控制操作等方面与用户理解熟悉的模式尽量保持一致。（b）兼容性 在用户期望和界面设计的现实之间要兼容，要基于用户以前的经验。（c）适应性 用户应处于控制地位，因此界面应在多方面适应用户。（d）指导性 界面设计应通过任务提示和反馈信息来指导用户，做到“以用户为中心”。（e）结构性 以减少复杂度。（f）经济性 界面设计要用最少的支持用户所必须的步骤来实现一个操作。在上述基本原则指导下，提出以下几点针对界面设计与屏幕设计的参考：（a）由具体到抽象 即首先通过多媒体界面给用户提供具体界面设计应是结构化的的对象。然后从具体对象、内容中让学习者归纳出抽象的概念或原理，或用模拟系统来引导出抽象的原理。（b）由可视化的内容显示不可见的内容 尽可能利用数字、图解、动画、色彩等清晰爽目的对象显示原理、公式或抽象的概念。（c）由模拟引导创新 突出人机交互，尽量启发用户的积极思维和参与，并激起用户的学习和创造欲望。（d）合理运用再认与再忆 减少用户短期记忆的负担。所谓再认就是从系统给定的几个可能答案中要用户选择一个正确的或最好的。再忆即要求用户输入正确的答案或关键字。（e）考虑用户的个别差异 使用用户语言。以上5点具体体现了“由易而难，逐步强化。”这一源于认知心理学的原则。1.9 界面设计与结构界面设计的第一步是将任务设计的结果作为输入，设计成一组逻辑模块，然后加上存取机制，把这些模块组织成界面结构。存取机制可以是分层、网络的或直接的，机制的类型主要由任务结构决定，也取决于设计风格。例如，菜单提供了层次结构，图标则是直接存取，也可以是层次的，而命令语言可提供网络也可提供直接存取机制。第二步是将每一模块分成若干步，每步又被组装成细化的对话设计，这就是界面细化设计（细化设计流程如下图所示）。 图12 界面细化设计流程图1.9.1 设计过程（1）人机界面的设计过程可分为以下几个步骤 创建系统功能的外部模型设计模型主要是考虑软件的数据结构、总体结构和过程性描述，界面设计一般只作为附属品，只有对用户的情况(包括年龄、性别、心理情况、文化程度、个性、种族背景等)有所了解，才能设计出有效的用户界面；根据终端用户对未来系统的假想(简称系统假想)设计用户模型，最终使之与系统实现后得到的系统映象(系统的外部特征)相吻合，用户才能对系统感到满意并能有效的使用它；建立用户模型时要充分考虑系统假想给出的信息，系统映象必须准确地反映系统的语法和语义信息。总之，只有了解用户、了解任务才能设计出好的人机界面。 (2) 确定为完成此系统功能人和计算机应分别完成的任务 任务分析有两种途径。一种是从实际出发，通过对原有处于手工或半手工状态下的应用系统的剖析，将其映射为在人机界面上执行的一组类似的任务；另一种是通过研究系统的需求规格说明，导出一组与用户模型和系统假想相协调的用户任务。 逐步求精和面向对象分析等技术同样适用于任务分析。逐步求精技术可把任务不断划分为子任务，直至对每个任务的要求都十分清楚；而采用面向对象分析技术可识别出与应用有关的所有客观的对象以及与对象关联的动作。 (3)考虑界面设计中的典型问题 设计任何一个机界面，一般必须考虑系统响应时间、用户求助机制、错误信息处理和命令方式四个方面。系统响应时间过长是交互式系统中用户抱怨最多的问题，除了响应时间的绝对长短外，用户对不同命令在响应时间上的差别亦很在意，若过于悬殊用户将难以接受；用户求助机制宜采用集成式，避免叠加式系统导致用户求助某项指南而不得不浏览大量无关信息；错误和警告信息必须选用用户明了、含义准确的术语描述，同时还应尽可能提供一些有关错误恢复的建议。此外，显示出错信息时，若再辅以听觉(铃声)、视觉(专用颜色)刺激，则效果更佳；命令方式最好是菜单与键盘命令并存，供用户选用。 (4) 借助case工具构造界面原型，并真正实现设计模型、软件模型，一旦确定，即可构造一个软件原形，此时仅有用户界面部分，此原形交用户评审，根据反馈意见修改后再交给用户评审，直至与用户模型和系统假想一致为止。可借助于用户界面工具箱(User interface tool kits)或用户界面开发系统(User interface development systems)提供的现成的模块或对象创建各种界面基本成分的工作。1.10人机界面设计4评价是人机界面设计的重要组成，应该在系统设计初期就进行，或在原型期就进行，以便及早发现设计缺陷，避免人力、物力浪费。对界面设计的质量评价通常可用四项基本要求衡量：（a）界面设计是否有利于用户目标的完成；（b）界面学习和使用是否容易；（c）界面使用效率如何；（d）设计的潜在问题有哪些；对界面的总体设计和具体功能块设计，可用上面提到的各类界面设计准则就其应用对象进行综合测试。具体要求的界面品质,仅提出如下几项供参考：（a）实用性 衡量界面在帮助用户完成任务时的满意程度，这点只能从用户调查表中获取数据。（b）有效性 度量指标有错误率、任务完成时间、系统各设备使用率等。（c）易学习性 从系统开始使用一段时间后，错误率下降情况、完成任务时间减少的情况、正确调用设备及命令的情况以及用户知识增加的状况来衡量。（d）系统设备及功能使用面 若有些设备或功能任何用户都未用过，则可能设计有误。（e）用户满意程度 以用户满意程度，发现问题多少及使用兴趣来衡量。 界面评估采用的方法已由传统的直觉经验的方法，逐渐转为科学的系统的方法进行。传统经验方法有如下几种： （a）实验方法。在确定了实验总目标及所要验证的假设条件后，设计最可靠的实验方法是随机和重复测试，最后对实验结果分析总结。（b）监测方法。即观察用户行为。观察方法有多种，如直接监测、录像监测、系统监测等。执行时一般多种方法同时进行。（c）调查方法。这种方法可为评价提供重要数据，在界面设计的任何阶段均可使用。调查方式可采用调查表(问卷)或面谈方式。但应该指出，这种方法获得数据的可靠性和有效性不如实验法和监测法。另一种不同于经验方法的是形式化方法。这种方法建立在用户与界面的交互作用模型上。它与经验方法区别在于不需要直接测试或观察用户实际操作，优点是可在界面详细设计实现前就进行评价。但无法完全预知用户所反映的情况，所以目前多用比较简单可靠的经验方法。 1.11产品基本常识1.11.1 人机界面产品的定义 连接可编程序控制器（PLC）、变频器、直流调速器、仪表等工业控制设备，利用显示屏显示，通过输入单元（如触摸屏、键盘、鼠标等）写入工作参数或输入操作命令，实现人与机器信息交互的数字设备,由硬件和软件两部分组成。 1.11.2 人机界面（HMI）产品的组成及工作原理 人机界面产品由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元等，其中处理器的性能决定了HMI产品的性能高低，是HMI的核心单元。根据HMI的产品等级不同，处理器可分别选用8位、16位、32位的处理器。HMI软件一般分为两部分，即运行于HMI硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态软件（如JBHMI画面组态软件）。使用者都必须先使用HMI的画面组态软件制作“工程文件”，再通过PC机和HMI 产品的串行通讯口，把编制好的“工程文件”下载到HMI的处理器中运行。 1.11.3 人机界面产品的基本功能及选型指标 (1)基本功能： 设备工作状态显示，如指示灯、按钮、文字、图形、曲线等； 数据、文字输入操作，打印输出； 生产配方存储，设备生产数据记录； 简单的逻辑和数值运算； 可连接多种工业控制设备组网； (2)选型指标： 显示屏尺寸及色彩，分辨率； HMI的处理器速度性能； 输入方式：触摸屏或薄膜键盘； 画面存贮容量，注意厂商标注的容量单位是字节（byte）、还是位（bit）； 通讯口种类及数量，是否支持打印功能。 11.4 人机界面产品分类 薄膜键输入的HMI，显示屏尺寸小于5.7，画面组态软件免费，属初级产品。如POPHMI 小型人机界面； 触摸屏输入的HMI，显示尺寸为5.712.1，画面组态软件免费，属中级产品； 基于平板PC计算机的、多种通讯口的、高性能HMI，显示尺寸大于10.4，画面组态软件收费，属高端产品。 11.5 人机界面的使用方法 明确监控任务要求，选择适合的HMI产品； 在PC机上用画面组态软件编辑“工程文件”； 测试并保存已编辑好的“工程文件” ； PC机连接HMI硬件，下载“工程文件”到HMI中； 连接HMI和工业控制器（如PLC、仪表等），实现人机交互。 1.12 人机界面的总结随着人机界面在计算机容量、网络技术、图形技术、多媒体技术以及新型输入输出设备方面的迅速发展，今后的人机界面将具有一些新的特点： （a）人与计算机的交互操作变得更接近于同现实世界的交互操作，为减轻人在交互作用上的认识负担和更多地利用人从演化和经历中获得的自然技能提供了新的可能性。（b）人机界面将越来越多地具有多模态高宽带的特点。更多的人的感受表达模态将被用于和计算机的信息交流，甚至可以设想最重要把人的神经细胞的直接触发和测取作为交互的通道，为此同时输入输出设备之间的区别将变得越来越不明显。（c）网络技术尤其是Internet的普及使今后的计算机用户具有更多的群体特点，从而对适应人的群体社会化组织和行为规律的群体用户界面将会有大的需求。人机界面设计下一代方法是交互的集成方法。它将大量地使用语音、自然语言和高级图形，也可用其它交互媒体，如眼的动作和手势、姿态等，还可用三维图像生动地引导解释交互和任务。总之，未来的人机界面设计对研究和设计者提出了多方面的挑战。许多信息技术领域的公司企业，这些年纷纷对与用户界面开发有关的专业人员提出要求，很多大学适应这种要求，设立了相关的课题甚至专业。2方案论证S7-200PLC可以与多种型号的触摸屏连接，在这里选用TP170B作为人机界面。根据工艺操作要求，首先对显示画面尽心全面的规划，画面设置如下：l 开机时显示的初始画面l 自动运行画面（主画面）l 进行手动操作的手动画面l 设备状态画面，用于较全面的显示各设备主要变量的值（加工过程工艺参数，电机运行速度，运行电流、电压）l 配方画面，用于选择配方的数据，用户可以修改配方的条目，增、减配方数据，打印配方报表。l 用户管理画面，用于用户的登陆，注销和用户的管理。l 用于查看报警历史记录和打印警报表的报警画面。由于画面不多，以初始画面为中心，采用单线联系的方式，开机后显示初始画面，在初始画面中设置切换到其他画面的切换按钮，从初始画面可以切换到所有其他画面，其他画面只能返回到初始画面。其他画面之间不能相互切换，需要经过初始画面的“中转”来完成。这种画面组织方式的层次少，除初始画面外，其他画面使用的画面切换按钮少，操作比较方便。2010-12-27 8：00：003详细设计53.1软件功能模块划分主模块任务1任务2任务3 . . . 把程序分割成几段来完成，列出每段要实现的任务，即为主模块。当一项任务列在主模块时，仅用其名加以标识，并未指出该任务该任务如何完成。将程序分为几项任务只是对程序的初步设计，整个程序设计归结如图： 图31 程序主模块主画面配方画面手动画面设备状态画面用户管理画面报警画面 将主模块每项任务扩展成一个模块，并根据子任务进行定义，那么程序设计就更为详细了见下图，这些模块称为主模块的子模块程序中许多子模块之间的关系如下图所示。主模块主画面配方画面手动画面设备状态画面用户管理画面报警画面 图32 程序模块功能图3.2 开机后的初始画面如下2010-12-27 8：00：002010-12-27 8:00:00 图33 初始画面3.3主画面（自动画面）的设计 控制系统有自动和手动两种模式，由PLC外接的自动/手动开关来选择，由于自动运行画面使用的最多，最频繁，因此将主画面用于监控自动工作模式的运行，开机后进入初始画面，单击“主画面”按钮，进入主画面，画面中给出了物料系统示意图，用棒图动画方式显示了料斗仓内物料的高度，画面中还显示了系统工作过程中料筒各料温度值，还用图示方式显示插板阀的通断状态，并设置了启动和停止的自动运行按钮。主画面如下：2010-12-27 8：00：00料筒一111111111111111111111111111111111111111111111111111料筒二螺杆料筒三00.000.000.000.0启动停止 图34 自动画面3.4 手动画面设计系统运行时在初始画面中单击“手动画面”按钮，就可以进入手动画面，但要手动画面中的操作按钮起作用，必须将PLC外接的“自动/手动”开关放置在手动位置。此时，永久性窗口中符号I/O域显示“手动模式”，在手动模式下，手动画面上的按钮与PLC的外接手动操作按钮的作用是等价的。各设备的运行状态通过指示灯表示。画面上还有I/O域显示手动操作过程中的设备参数值。手动画面如下：2010-12-27 8:00:0000.000.000.000.0料筒一111111111111111111111111111111111111111111111111111料筒二111111111111111111111111111111111111111111111111111料筒三111111111111111111111111111111111111111111111111111螺杆111111111111111111111111111111111111111111111111111螺杆电机牵引电机喂料电机停止加热 图35 手动画面3.5 配方画面设计 配方画面与S7-200配方向导所产生的读/写配方子程序配合使用，可以很方便的对挤出机料筒各段温度进行显示与修改。画面中还将配方画面数据项以I/O域的方式列写出，I/O域的工作模式为“输入/输出”模式。用RCP0_READ命令，将PLC在存储卡中被选中的配方参数读入PLC的Q1.0Q1.3中，同时，通过通信，在“配方画面”中将这些参数显示出来。 若要改写某个配方，则通过符号I/O域选择该配方编号，通过画面上配方数据项中各对应I/O域写入各配方数据。这些数据直接由通信写入PLC存储区Q1.0Q1.3中，单击“写配方”按钮，执行指令“RCPO_WRITE”修改后的配方参数写入PLC存储卡内由变量“配方编号“指定的配方中。配方画面如下：配方编号:配方数据：项：项:1配方1配方配方编号:配方数据：项：项:2010-12-27 8:00:0000.000.000.000.0料筒一111111111111111111111111111111111111111111111111111料筒二111111111