1.界面風格的設計

　　控制臺人機界面選用非標準Windows風格，以實現用戶個性化的要求。但考慮到大多數用戶對于標準Windows系統較熟悉，在界面設計中盡量兼容標準Windows界面的特征。界面使用的功能按鈕選用MFC類庫提供的CBmpButton類動態創建自定義位圖圖標的按鈕。因為位圖按鈕可在操作中實現高亮度、突起、凹陷等效果，使界面表現形式更靈活，同時可以方便用戶對控件的識別。但是，界面里使用的對話框、編輯框、組合框等都選用Windows標準控件，對話框中的按鈕也使用標準按鈕。控件的大小和間距盡量符合Windows界面推薦值的要求。

　　界面默認窗體的顏色是亮灰色。因為灰色調在不同的光照條件下容易被識別，且避免了色盲用戶在使用窗體時帶來的不便。為了區分輸入和輸出，供用戶輸入的區域使用白色作為底色，能使用戶容易看到這是窗體的活動區域；顯示區域設為灰色（或窗體顏色），目的是告訴用戶那是不可編輯區域。窗體中所有的控件依據Windows界面設計標準采用左對齊的排列方式。對于不同位置上多組控件，各組也是左對齊排列的。

圖1 典型的工控界

2．系統界面布局分析

　　人機界面的布局設計根據人體工程學的要求應該實現簡潔、平衡和風格一致。典型的工控界面分為3部分：標題菜單部分、圖形顯示區以及按鈕部分，如圖1所示。該界面界面美觀，在屏幕上的對象左右達到平衡、不堆擠在某一處，無雜亂無章的感覺。數據的過分擁擠會產生視覺疲勞和接收錯誤。界面的平衡原則推薦顯示屏幕總體性覆蓋度不超過40％，而分組中屏幕覆蓋度不超過20％。控制臺人機界面中包含著大量的圖形顯示信息，因此將圖形顯示區布置在屏幕長寬各占屏幕70％左右的范圍內，以保證顯示信息的清晰和全面。控制按鈕組布置在顯示區的右側，一方面是考慮到絕大多數操作者是右手操作用戶，按鈕區布置在最右側更加方便；另一方面是根據界面布局的主次原則，把用戶注意力最集中的左上區域留給圖形顯示區。

　　根據一致性原則，保證屏幕上所有對象，如窗口、按鈕、萊單等風格的一致。各級按鈕的大小、凹凸效果和標注字體、字號都保持一致，按鈕的顏色和界面底色保持一致。

3．打開界面的結構體系

　　選擇界面的概念取決于多個界面。可將界面設計為循環或FIFO緩沖器，如圖2所示。

圖2 打開畫面的結構體系

　　如果運行大量界面，必須設計一個合理的結構體系來打開界面。選擇簡單而永久的結構以便操作員能夠快速了解如何打開界面。

　　用戶一次處理的信息量是有限的，所以大量信息堆積在屏幕上會影響界面的友

　　好性。為了在提供足夠的信息量的同時保證界面的簡明，在設計上采用了控件分級和分層的布置方式。分級是指把控件按功能劃分成多個組，每一組按照其邏輯關系細化成多個級別。用一級按鈕控制二級按鈕的彈出和隱藏保證了界面的簡潔。分層是把不同級別的按鈕縱向展開在不同的區域，區域之間有明顯的分界線。在使用某個按鈕彈出下級按鈕的同時對其他同級的按鈕實現隱藏，使邏輯關系更清晰。

　　通常要由3個層面組成。層面1是總覽界面。該層面要包含不同系統部分在系統所顯示的信息，以及如何使這些系統部分協同工作。層面2是過程界面。該層面包含指定過程部分的詳細信息，并顯示哪個設備對象屬于該過程部分。該層面還顯示了報警對應的設各對象。層面3是詳細界面。該層面提供各個設備對象的信息，例如控制器、控制閥、控制電機等，并顯示消息、狀態和過程值。如果合適的話，還包含與其他設備對象工作有關的信息。

4．文字的應用

　　界面設計中常用字體有中文的宋體、楷體，英文的扭鍆等，因為這些字體容易辨認、可讀性好考慮到一致性，控制臺軟件界面所有的文本都選用中文宋體，文字的大小根據控件的尺寸選用了大小兩種字號，使顯示信息清晰并保證風格統一。

　　人體工程學要求界面的文本用語簡潔，盡量用肯定句和主動語態，英文詞語避免縮寫。控制臺人機界面中應用的文本有兩類：標注文本和交互文本。標注文本是寫在按鈕等控件上，表示控件功能的文字，所以盡量使用了描述操作的動詞如“設各操作”、“系統設置”等。交互文本是人與計算機以及計算機與總控制臺等系統交互信息所需要的文本，包括輸人文本和輸出文本。交互文本使用的語句為了在簡潔的同時表達清晰，盡量采用用戶熟悉的句子和禮貌的表達方式如“請檢查交流電壓”、“系統警告裝置鎖定”。對于信｀息量大的情況，采用上下滾動而不用左右滾屏，因為這樣更符合人的操作習慣。

5.色彩的選擇

　　人機界面設計中色彩的選擇也是非常重要的。人眼對顏色的反應比對文字的反應要快，所以不同的信息用顏色來區別比用文字區別的效果要好。不同色彩給人的生理和心理的感覺是不同的，所以色彩選擇是否合理也會對操作者的工作效率產生影響。在特定的區域，不同顏色的使用效果是不同的。例如：前景顏色要鮮明一些使用戶容易識別，而背景顏色要暗淡一些以避免對眼睛的刺激。所以，紅色、黃色、草綠色等耀眼的色彩不能應用于背景色。藍色和灰色是人眼不敏感的色彩，無論處在視覺的中間還是邊緣位置，眼睛對它的敏感程度是相同的，作為人機界面的底色調是非常合適的。但是在小區域內的藍色就不容易感知，而紅色和黃色則很醒目。因此提示和警告等信息的標志宜采用紅色、黃色。

　　使用顏色時應注意幾點：

　　（1）限制同時顯示的顏色數一般同一界面不宜超過4或5種，可用不同層次及形狀來配合顏色增加的變化。

　　（2）界面中活動對象顏色應鮮明，而非活動對象應暗淡，對象顏色應不同，前景色宜鮮艷一些，背景則應暗淡。中性顏色（如淺灰色）往往是最好的背景顏色，淺色具有跳到面前的傾向，而黑色則使人感到退到了背景之中。

　　（3）避免不兼容的顏色放在一起（如黃與藍，紅與綠等），除非作對比時用。

6.圖形和圖標的使用

　　圖形和圖標能形象地傳達信息，這是文本信息達不到的效果。控制臺人機界面通過可視化技術將各種數據轉換成圖形、圖像信息顯示在圖形區域。選擇圖標時力求簡單化、標準化，并優先選用已經創建并普遍被大眾認可的標準化圖形和圖標。

7.界面操作設計

　　（1）設置快捷鍵。把使用頻率高和需要在緊急情況下使用的一些操作，如“電源控制”、“工作效能評估”等設計成快捷方式，以實現界面的簡潔和高效。快捷鍵依靠相對位置和區域的底色和其他控制按鈕區分開。

　　（2）設置操作提示。操作提示常用的方式是提示標簽，即當鼠標移到某個按鈕或其他控件上時，彈出小提示框對該控件的功能進行簡要描述。在使用圖標按鈕的界面設計中使用提示標簽可以避免因用戶不熟悉界面設置而造成的誤操作。提示標簽用MFC類庫提供的ToolT－ip類實現。

　　（3）出錯處理。由于操作者的個人原因，經常會產生誤操作。因此在編寫應用程序的時候加入錯誤判斷機制，使程序能及時地檢測錯誤操作。發現錯誤后，在界面上顯示警告但應用系統的狀態不發生變化，或者系統要提供錯誤恢復的指導。例如，對于有順序要求的一系列操作，用設置和判斷變量狀態的方式實現其功能的連鎖，如果用戶不按照規程進行操作，程序就不執行下一步操作并顯示出錯信息。

　　（4）將用戶界面操作化繁為簡。簡短的操作命令，便于快速輸人和執行控制信息。簡化人機交互對話步驟，如默認一些正常運行時的常用參數值。根據設各操作和運行規律，捆綁式輸入各組控制參數。必要時屏蔽和捆綁一些在運行操作時進行的參數傳遞和對話細節，而在維護或診斷時可根據一定步驟解開或細查這些參數和對話細節。

　　（5）盡量將所控制的設各對象的重要參數信息直接反映在主界面上，并且按照人機交互頻率及其重要性要求，排布它們在界面上的顯示位置。對象的動態變化重要參數和實時采集的數據信息，宜以圖表的形式顯示在界面上，以便于直觀地實時監視和控制。

　　（6）減少和避免二級菜單操作和控制。現場控制的實時性要求很高，二級菜單不利于提高系統響應速率。在現場操作人員能夠且較容易接受的情況下，適宜于以減少界面上圖標的數量和大小來換取直接監控對象的參數可能性及數量。

　　（7）對于突發事件設置界面顯示或提示優先權，宜采用受事件激發彈出式對話窗口界面的交互方式，事件解決優先權的設置結合工藝重要性要求和順序進行。

　　（8）協調操作界面的顯示模式。在實際設各運行過程中，通常會出現的一種矛盾情況是：熟練操作人員（如崗位操作手）希望用多種控制語言輸人方式，以求快捷和及時，而其他技術人員（如監管人員、維護人員或崗位新手）希望多用圖標對話方式，以求直觀方便和減少記憶指令。因此科學合理地協調上述兩種界面操作方式的配合是非常重要的一環，必要時要設計以圖標對話操作為主的交互界面與以控制命令語句輸入為主的交互界面的二重用戶界面，用戶可以根據需要進行切換操作。

　　（9）設置安全操作保護措施。現場控制器直接面向生產和設備，通常為了快速啟動、控制和運行，所設置的控制口令簡短，訪問權限和密碼較少，因而容易產生誤操作，直接危及生產安全和可靠性。為此連鎖控制和保護診斷輸人應在交互界面設計中得到重要體現。對于不符合正常運行操作或邏輯順序的控制信息輸入要給出提示或警告信息，按分類和級別拒絕執行或等待進一步確認后才執行。

　　（10）設置系統安全運行保護措施。現場控制中，要突出超馳控制的安全保護措施，根據事故發生的原因及類別執行自動切手動、優先減、禁止增和禁止減等邏輯操作，將該控制系統轉換到預先設置好的一些安全狀態上。