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如何创建高性能的HMI界面（五）
出品丨电气CAD吧
大家好，您正在看到的是由电气CAD吧发布的《如何创建高性能的HMI界面》系列教程，以往章节传送门：
书接前文，上节里我们主要总结了数据的表达，本节里我们仍然以第三章“创建高性能HMI界面”的基本原则下，主要来总结下构建DCS显示时层次结构的概念。构建层次结构的主要目的是：提供不同数量的操作细节，以帮助操作员执行不同的任务，其次是更为便捷的导航。
层次结构可分为4个级别：
级别1：流程区域概览显示
可能有多个概览界面显示，主要用途是呈现不同的操作状态。
级别2：流程单元控制显示
各控制单元的值、报警、趋势、状态。
级别3：流程单元详细信息显示
更为详细的设备组、控制器、警报、值、趋势、设备状态
级别4：流程单元的支持信息显示
这四个级别也代表了工程复杂度或细节不断放大的过程，类似与文件夹结构，其中较低级别的显示与其较高级别的显示相关联，大多数操作员的操作应在2级和3级界面中进行，如下图所示：
下面我们分别介绍这四个级别。
一级内容的显示通常都会单独显示一屏或投影在一个巨大的显示屏上，使之能对工艺对象有个一目了然的视图，对流程的当前性能有清晰的指示，当一个单独大屏幕出现问题时，也可以在其中一个控制台屏幕上调出概览显示。
高级关键性能指标，如安全、环境、生产、效率和质量值、趋势
关键绩效指示的价值、趋势和偏差
3个最高优先级中前2个的警报，包括确认状态
关键过程的控制器
重要的计算参数和条件
上下游单位的重要信息
控制机制的性能和现状
主要设备状态
重要工艺参数的趋势
下图是包含两个反应器、两个氢化系统，和一些支持系统的高性能1级概述显示屏。 其逻辑排列显示如下：
| 反应器1 | 加氢系统A | 关键绩效指标/趋势 |
[tr][/tr]| 反应器2 | 加氢系统B | 供料系统 | 辅助系统 |
| 警报 | 导航栏 |
可以看到上面概述图中没有体现“形象化”的界面风格，相反嵌入的是趋势、移动模拟指标和雷达图等，重要的关键绩效指标与其它系统状态信息，一起被计算并在右侧进行趋势分析。概览显示器不应是第一个设计的显示界面，通常先设计2级显示界面，然后再开发1级的概览显示器。 二、设计2级过程概述显示
在设计过程中，应首先创建2级显示界面，开发的过程需要工艺工程师、生产工程师和操作员共同参与，应包含操作员所需的对每个单元中的控制和所有信息。2级开发的一个主要目的是确定和验证操作员的过程心理模型，以下原则可供参考：
对各控制的操作责任范围，可使用工厂的地理平面图和P&ID来定义
虽然P&ID是此过程中的一个工具，但结果不应看起来像P&ID
通常是沿着主要子系统的路线进行整个工厂的心理模型划分，并且它们在逻辑上独立
确定待放置在每个2级界面上的和各种性能KPI、控制和控制描述
下图中的界面便应用了这些原则：
所有控制器和重要指示灯都显示在各种2级显示界面上，显示界面还用于执行各类常规任务，如操作控制器、操作泵、启动风机、打开阀门等，并显示过程相关的3个优先级中前2个优先级内的所有报警，且提供导航菜单访问，以便对其进行评估。
三、设计3级过程细节显示
3级显示界面包含所有控制回路（控制器、指示器、警报、状态开关等）的显示，它们还于日常的数据的记录和干预。3级显示包括以下内容：
子单元、单个设备、组件及相关控制和指示的详细视图
为特定诊断提供趋势显示
停机系统诊断显示
联锁诊断和类似故障排除显示
这些详细显示主要用于排除故障或从2级显示无法访问项目的操作。所有优先级别的指示器、控制器和警报都显示在这些界面上。每个2级可能有多个3级显示界面或显示器。
举个例子，假设操作员控制反应系统、回收系统和压缩系统，其中压缩系统包含3个压缩机，并在2级显示界面中显示了三台压缩机的摘要信息，而每台压缩机的开启和关闭及其它深入细节可在3级显示界面中展示。
四、设计4级过程支持和诊断显示
4级显示界面提供子系统、单个传感器或组件的最详细信息。它们显示最详细的诊断或其他信息。3级和4级显示界面之间的分界线有时可能有些不明显。
4级显示界面支持显示以下内容：
通用报警
有关设备和仪表的详细信息
高级过程控制功能的详细状态
系统提供的显示，如详细信息、系统诊断、报警摘要等
帮助显示
与实时流程信息显示无关的第4级其它显示可包括以下集成：
操作程序
报警文件和呼应指南
异常情况应对指引
过程控制文件和操作程序
其它与项目有关的文件和操作程序
未完，待续……
有关层次结构的总结就先到这里，欢迎大家转发与讨论，你在工作中碰见过哪些高性能的界面，欢迎在电气CAD吧公众号后台提交给我们，一起讨论一起学习，下一篇我将收集到的与创建高性能HMI界面相关的所有资料分享，包含有Rockwell对ISA 101标准支持介绍、ISA 101介绍等！我们下节见~
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