news 2025/12/24 17:22:30

【拯救HMI】工业HMI设计的4个核心原则:新手别只顾“好看”,这些更重要

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张小明

前端开发工程师

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【拯救HMI】工业HMI设计的4个核心原则:新手别只顾“好看”,这些更重要

很多新手刚学HMI设计,会把重点放在“界面美观”上——加华丽的动画、用鲜艳的颜色,但工业场景里,“好用、安全”比“好看”重要10倍。这篇文章讲4个设计原则,帮你避开新手误区。

1. 易用性原则:让工程师“10秒找到功能”

工业场景里,工程师可能要在紧急情况下操作(比如设备快超温了),界面必须“一眼能看懂、伸手能摸到”:

  • 布局逻辑:常用功能放在“易触摸区”(比如屏幕中间偏下,符合人手触摸习惯),比如“启动/停止”按钮放在屏幕下方,不用抬手就能按;

  • 按钮设计:尺寸不能太小(至少30×30mm,避免戴手套时按错),功能标注要清晰(比如“电机1启动”,别只写“启动”);

  • 画面简化:一个画面只放“一个场景的功能”,比如“电机控制画面”只放电机的启停、转速显示,别把温度、压力数据也堆进来,避免混乱。

反例:新手常犯的错——把所有功能堆在一个画面里,按钮又小又密,工程师找“急停”键要花5秒,容易延误故障处理。

2. 安全性原则:从设计上“避免误操作”

工业操作一旦失误,可能导致设备损坏、人员受伤,HMI设计必须提前“防错”:

  • 颜色规范:遵循工业通用标准——红色=停止/报警,绿色=启动/正常,黄色=警告/待机(别自己搞“红色启动、绿色停止”,会误导操作);

  • 确认机制:关键操作要加“二次确认”,比如按下“急停”后,弹出“是否确认急停?点击确定生效”,避免手抖误触;

  • 权限控制:不同角色的工程师能操作的功能不同,比如“操作员”只能启停设备,“管理员”才能修改配方参数,防止非专业人员乱改。

例子:化工车间的HMI,修改反应釜温度时,需要输入管理员密码,且弹出“修改后将影响生产,是否确认?”,就是典型的安全设计。

3. 实时性原则:数据“不延迟、不卡顿”

工业设备的运行状态瞬息万变(比如电机电流突然飙升),HMI的数据必须“实时同步”:

  • 刷新频率:关键数据(比如温度、电流)的刷新间隔≤1秒,非关键数据(比如累计产量)可5~10秒刷新一次;

  • 避免冗余:别加不必要的动画(比如按钮按下时的弹跳效果)、复杂的3D模型,这些会占用CPU资源,导致数据刷新延迟;

  • 优先级排序:报警数据的刷新优先级最高,比如设备故障时,即使其他数据还在加载,报警信息也要先弹出来。

新手注意:设计时可以用“模拟数据”测试——比如让软件模拟“电流突然从10A升到50A”,看HMI是否能在1秒内显示变化。

4. 可维护性原则:方便后续“改功能、修故障”

HMI不是设计完就不用管了,后续可能要改参数、加功能,设计时要留“维护空间”:

  • 模块化设计:把界面分成“独立模块”,比如“电机控制模块”“报警模块”“数据显示模块”,后续改电机参数时,只动“电机模块”,不影响其他部分;

  • 标注清晰:代码(如果涉及编程)、画面名称要标注清楚,比如画面命名为“车间1-电机1控制画面”,别叫“画面1”,后续别人维护时能快速找到;

  • 日志记录:保留“操作日志”(比如谁在什么时间修改了参数)、“故障日志”(HMI自己的故障,比如通信中断),方便排查问题。

新手总结:工业HMI设计的核心是“服务生产”——好看是加分项,易用、安全、实时、可维护才是基本功。

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