分散控制系统的人机交互技术PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　人机交互的概念 1

1.2　人机交互的研究内容 2

1.2.1　人机工程学 3

1.2.2　计算机软件技术 3

1.2.3　认知心理学 4

1.2.4　艺术设计 5

1.3　人机交互的关键技术 5

1.3.1　硬件技术 5

1.3.2　软件工程技术 5

1.3.3　数据库技术 7

1.3.4　多媒体技术 8

1.4　人机交互的发展历史及趋势 9

1.4.1　人机交互的发展过程 9

1.4.2　人机交互的发展趋势 14

第2章 工业控制中的交互设备 16

2.1　概述 16

2.2　输入设备 16

2.2.1　键盘——专用键盘 16

2.2.2　点操作设备——鼠标、轨迹球 17

2.2.3　触摸屏 19

2.2.4　操纵杆 22

2.2.5　DCS中的手操器 22

2.3　输出设备 23

2.3.1　光栅扫描阴极射线管（CRT） 23

2.3.2　液晶显示器（LCD） 24

2.3.3　DLP背投影 25

2.3.4　一机多屏技术 26

2.3.5　打印设备 27

2.4　多媒体交互设备 28

2.4.1　音响设备——语音输出设备 28

2.4.2　视频设备 29

第3章　人机交互技术 31

3.1　概述 31

3.1.1　人机交互的基本概念 31

3.1.2　人机交互的基本特征 34

3.2　人机交互用户分析 38

3.2.1　用户特征 38

3.2.2　用户模型 39

3.3　命令语言和文本菜单技术 42

3.3.1　命令语言结构 42

3.3.2　命令语言的分析与设计 44

3.3.3　菜单技术 45

3.3.4　菜单界面的设计原则 48

3.4 图形用户界面（GUI） 49

3.4.1 GUI的主要思想 50

3.4.2　GUI的设计原则 52

3.5　响应时间和显示速率 56

3.5.1 响应时间 56

3.5.2　显示速率 58

3.5.3　取舍原则 59

3.6　帮助和错误处理 59

3.6.1　帮助系统设计 60

3.6.2　错误处理分析 62

3.6.3　错误处理系统设计 63

3.7　工业控制系统中的交互界面 65

3.7.1 工业控制系统界面用户特征分析 65

3.7.2　工业控制系统界面设计原则 65

第4章 人机交互界面的开发 69

4.1　概述 69

4.2　交互系统的软件结构 70

4.2.1　多任务模块化结构 70

4.2.2　多用户网络化结构 70

4.3　软件平台的设计方法 71

4.3.1 面向对象的设计方法 71

4.3.2　视图的抽象设计 76

4.3.3　视图的概要设计 77

4.3.4　视图的关联性设计 78

4.3.5　面向不同语言和文化的设计 78

4.4　图形工具箱 82

4.4.1　矢量化图元 82

4.4.2　基本图元 83

4.4.3　扩展图元 87

4.4.4　动态和交互图元 92

4.5　色彩设计 98

4.5.1　色彩基础 98

4.5.2　色调和色彩搭配 99

4.5.3　心理因素 100

4.5.4　工业设备色彩设计原则 102

4.5.5　工业软件色彩设计原则 105

第5章　Web界面设计 106

5.1 概述 106

5.2　Web基础 107

5.2.1　Internet技术简介 107

5.2.2　网页界面 112

5.3 网站内容的组织结构和机制设计 115

5.3.1 网页间的衔接 116

5.3.2　信息金字塔结构 116

5.4　Web界面设计技术与工具 119

5.4.1 HTML 119

5.4.2　JSP 122

5.4.3　XML 125

5.5　Web界面在工业控制系统中的应用 127

5.5.1 工业控制系统的动态特性和交互特性 127

5.5.2　Web化的主要问题 129

5.5.3　西门子WinCC Web Navigator 130

第6章　数据管理技术 134

6.1 概述 134

6.2　数据模型 134

6.3　通用数据库系统的体系结构 135

6.3.1　集中式数据库系统 136

6.3.2　基于C/S结构的数据库系统 136

6.3.3　基于Web的数据库系统 137

6.4　实时数据库 140

6.4.1 实时数据库的特点 140

6.4.2　实时／历史数据库的结构 143

6.4.3　几种常见的实时／历史数据库 147

6.5 内存数据管理 153

6.5.1　实时控制软件 153

6.5.2　eXtremeDB的系统结构 154

6.5.3　eXtremeDB的开发环境 155

6.5.4　eXtremeDB数据库的基本概念 155

6.5.5　在DCS现场控制站中的开发与应用 157

第7章 可用性分析与评估 161

7.1 可用性与可用性工程 161

7.1.1　可用性定义 161

7.1.2　可用性工程 163

7.2　支持可用性的设计原则 165

7.2.1 可学习性 165

7.2.2　灵活性 167

7.2.3　鲁棒性 169

7.3　可用性评估及其方法 171

7.3.1　可用性评估 171

7.3.2　可用性评估方法 172

第8章 分散控制系统的人机交互 182

8.1 分散控制系统的功能描述 182

8.1.1　现场级 182

8.1.2　控制级 183

8.1.3　监控级 184

8.1.4　管理级 186

8.2　主要的人机交互功能 187

8.2.1　现场控制站软件 187

8.2.2　操作员站软件 188

8.2.3　工程师站软件 188

8.2.4　各种专用功能的节点及其相应的软件 190

8.3　监控层站点的数据结构 190

8.4　功能软件 194

8.4.1　系统管理程序 196

8.4.2　数据库组态程序 196

8.4.3　控制策略组态 198

8.4.4　监控画面 198

8.4.5　趋势查看 201

8.4.6　报表程序 202

8.4.7　设计举例 203

第9章 分散控制系统的通用接口技术 206

9.1　概述 206

9.2　基于Modbus协议实现与DCS通信 208

9.2.1　Modbus协议 208

9.2.2　Modbus协议实现与Ovation系统通信 217

9.2.3　Modbus协议实现与XDPS系统通信 219

9.3　基于DDE协议实现与DCS通信 220

9.3.1　DDE协议 220

9.3.2　DDE程序的设计实现 221

9.3.3　利用DDE协议实现与I/A Series系统通信 225

9.4　基于OPC协议实现与DCS通信 228

9.4.1　OPC技术 228

9.4.2　OPC接口方式 230

9.4.3　OPC数据访问方式 232

9.4.4　OPC技术规范 234

9.4.5　OPC接口的具体实现 239

参考文献 242