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如何创建高性能的HMI界面（四）
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，在以第三章“创建高性能HMI界面”的基本原则下，今天主要来总结下数据如何表达。有句话说的好：
数据不是信息，信息不是知识，知识不是理解，理解不是智慧！
数据和信息之间有很大的区别，信息源于数据且高于数据，大多数HMI界面里都显示大量数据，但信息很少。满屏的数字对我们来说有时并不能很好的理解。如下图所示便是一个典型的“反面例子”，也是常见的例子。
恐怕就算设计者在时间久了看到时，也得回想好半天，在来举个数据和信息之间的区别，下面是张医院里常见的化验单，非医专业的你，能看出结果正常吗？ 检验 | 结果 |
HCT | 31.7% |
HGB | 10.2 g/dl |
MCHC | 32.2 g/dl |
WBC | 9.2 x10 9 /L |
GRANS | 6.5 x10 9 /L |
L/M | 2.7 x10 9 /L |
plt | 310 x10 9 /l |
答案肯定是否啦，除非你是医生，否则根本不知道什么意思，以下是相同的数据，但略有改进：
| 检验 | 结果 | 区间 |
HCT | 31.7% | 24.0~45.0 |
HGB | 10.2 g/dl | 8.0~15.0 |
MCHC | 32.2 g/dl | 30.0~36.9 |
WBC | 9.2 x10 9 /L | 5.0~18.9 |
GRANS | 6.5 x10 9 /L | 2.5~12.5 |
L/M | 2.7 x10 9 /L | 1.5~7.8 |
plt | 310 x10 9 /l | 175~500 |
这一份相对好些，可以通过认真对比区间值，来判断检验结果是“好”还是“坏”的信息，哪怕你不是医学专业，也能有个大致的了解。
而更好的展示方式如下所示，你能直观获得结果是否正常的信息。
| 检验 | 结果 | 区间 | 低—标准—高 |
HCT | 31.7% | 24.0~45.0 | |
HGB | 10.2 g/dl | 8.0~15.0 | |
MCHC | 32.2 g/dl | 30.0~36.9 | |
WBC | 9.2 x10 9 /L | 5.0~18.9 | |
GRANS | 6.5 x10 9 /L | 2.5~12.5 | |
L/M | 2.7 x10 9 /L | 1.5~7.8 | |
plt | 310 x10 9 /l | 175~500 | |
图形化的指示器让信息一目了然，即便在屏幕上闪现不到一秒钟，我们也会清楚地理解。
信息是在数据中提炼的结果，在任何情况下，正确使用这项技巧，都能将数据有效转换为信息，为我们带来直观的理解，这也是航空领域仪表的常见做法。 人类是模拟生物，我们生活的世界也是一个模拟的世界——直到量子层次，当我们以模拟的方式恰当地表达时，能最有效地理解许多事情，例如模拟（指针）手表与数码手表，我们很多时候看表，通常是看从现在到某个事件之间还剩多久，当你下次会议是两点钟时，匆匆瞥了一眼手表，哪个能更快地确认？
显然模拟的指针表更更适合看到离两点还剩多久，而数字显示则需要略长的时间，更别提多个表盘同时显示的情景，会需要更多的脑力劳动。 在工业HMI界面下，例如下图里这些压缩机，通常都附带很多反馈数据，如何能一目了然地了解设备的运行状态呢？ 上图便是使用了移动模拟指示器，可以清晰地看到，有两个值已离开正常范围，但尚未激活其报警。一两秒钟内便对运行状态一目了然，如果所有指示都在正常范围的浅蓝色区间内，则无需进一步查看压缩机，操作员可继续查看其余状态，
这种模拟界面的方式，有助于在警报发生之前的早期阶段，快速预判异常。
还要注意的是，单个条形图指示器还可显示：是否存在报警范围（上图黄色区间），以及测量是否作为联锁启动器（上图端点处的黑色实心矩形）。
指示器的动态缩放可用工厂中不同设备状态，以显示在规定时间段内指示器移动的值、方向和幅度。
另外一类常见数据的表达是趋势图，例如蒸馏塔温度分布显示，下图哪个让你只需一眼就能了解当前温度的分布状况？我们分别以数字和模拟形式来表达：
一眼就能看出一条蓝色直线代表着当前温度分布正常，我们还可以编程为：当单击温度数值或偏差数字时，显示和切换数据类型，一目了然的指示柱温。
工业HMI界面的显示设计中，对趋势的利用还远远不够，然而它们对于正确呈现重要的数据却至关重要！考虑下面的例子： | 当前压力 | 报警限值 | 停机 |
| 方式一 | 235.2 psig | 250 psig | 300 psig |
| 方式二 | |
| 方式三 | |
方式一和方式二仅仅显示当前值，而方式三不但所有条件和数据都能显示外，趋势还能传达更多关于过程性质的信息，比如趋势里里可以看到压力一直稳定在所需的200 psig（虚线），但一小时前开始以均匀的速度上升，如果这种情况持续，将在几分钟内到达报警点。 这个压力曲线一起以大约30分钟的速率围绕设定值振荡，但没有达到报警点。
而这个压力曲线大约在90分钟前的不稳定报警后，被过度纠正，而当前看上去，马上又要重复类似的状况了，看看一个简单的静态数字显示，可不会传递这些重要的信息，趋势的信息内容远比在图形上描绘许多典型“P&ID”元素要更有价值。
我们在设计趋势图时应注意以下几点：
当调用图形时，趋势的Y轴跨度应自动调整到预定的范围。
趋势应该给出一个适合过程条件的默认预设（例如，显示最近10分钟、2小时或24小时），选择时将实时切换趋势中坐标轴。
应根据工艺状态指示正常工艺界限、设定值或理想的操作区间范围。
允许操作员手动调整坐标比例，并增加一个“返回”按钮，以便返回到自动计算显示的值上。
操作员不必操纵任何键时，趋势图也能正常显示。
应为每个过程操作提供由趋势和访问按钮组成的专用2级显示器或界面，以方便访问与这些趋势相关的控制器，那些优秀的、有经验的操作员通常主要使用此类显示器或界面来运行流程。 最后附录里包含三张常用趋势与条形图的设计界面参考图，有需要的朋友可使用浏览器登陆后下载：www.cad-bbs.cn/isa101-4/
有关数据如何表达的总结就先到这里，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，下一篇我们将讨论HMI界面中有关层次结构的设计！我们下节见~
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