操作面板布局设计的原则

操作面板布局设计的原则 操 作 面 板 布 局 设 计 的 原 则 郑百君 (中航工业成飞集团，成都 610091) 摘 要：操作面板的布局设计，是工控和消费产品设计中的一个重要环节。该文通过列举大量设计实例，阐述了操作面板 的布局设计原则。 关键词：操作面板；布局；设计；原则 中图分类号 ：TP23 文献标识码 ：B 文章编号：1817—0633(2010)03—0072—03 The Principle of Layout Design for Operation Panels ZHENG Bai-jan (The Chengdu Aircraft Industrial Group，China Aviation Industry，Chengdu 610091) Abstract：The layout design for operation panels is one of the important links in the design of industrial control and consumption products．The article elaborates the principles of how to design operating panel layout by enumerating a large number of examples． Keywords：Operation Panel；Layout；Design ；Principle 1引言 在工业控制中，无论是控制柜、操作台的操作面板的元器件 布局设计，还是工控机、触摸屏的软件操作画面，都属于人机界 面的范畴，其设计水平的高低，将直接影响到设备操作的效率， 甚至对操作者的人身安全也有极大影响，能在很大程度上直观 地体现出设备整体的技术水准。所以操作面板的布局设计，是工 业控制设计 、消费产品设计中的一个重要环节。 2操作面板布局原则 操作面板的布局设计看似简单，所以很多设计人员就没在 这上面下功夫，致使所设计的操作面板 ，美观度不够 ，甚至影响 操作人员的理解和操作。这样，即使设备的其它方面设计得很 好，也会使人们对设备的评价降低。 操作面板是人机之间的交互接口，操作者应能非常容易地、 无歧义地通过操作面板上的文字 、符号 、图形理解每个按钮 、每 个灯的意义(即设备将要执行的动作)，所以，操作面板的设计 ， 要尽量符合以下原则。 2．1功能分区 为了让使用者一眼就能找到所需要的功能键位置，要按照 各种按钮和指示灯的功能进行分区布置。所谓分区布置，是指将 灯和按钮，按照一定的功能进行划分，并根据其外形大小 ，合适 地分布到面板上，并可以通过适当的线条、文字、颜色等，或布置 的疏密变化，辅助进行分区布置。 72 图 1是某数控机床的面板布局图，其左侧为功能按钮区，中 口口口口 赫 。 ooOOOoooo 口口口口口 ◎ O口曰 o。。： 曰 日 日曰o JoG bSm．Dc1 图 1 上部为工作模式选择区，中下部为回零功能区，右侧为轴功能 区。功能按钮区又分为数控电源区、指示灯区等。 2_2简洁有序 简洁 ，主要是针对说明性的文字要简单 ，以词来进行说明， 切勿使用句子，比如”左侧驱动器启动”、”右侧驱动器停止”等说 明文字，就不能使用，但又不能不表述清楚，那该怎么办?可以将 其分解成”左侧驱动器”、”右侧驱动器”、”启动”、”停止”，辅以线 框、不同背景色等辅助元素，将说明文字布置到合适的位置。 有序，就是按钮 、指示灯、仪表等的布局顺序 ，要尽量与设备 的操作顺序相关联。 图 2 电源 ① 回原位＼一I ／单周期 回原位 一 ⋯ ⑧ 工作 台 起动 停止 松开夹紧 左行 上升 右行 急停 ◎⑩ ③⑧@ ⑧@ ◎ 横粱 ＼ 理粤 图 3 自 动 I 信 愍 AUTOMATION INFORMATION 图2是某人设计的操作面板，初一看，感觉很简洁，但等你 仔细一看，很难理解，是什么”松开”PR?实际操作时，总是要先启 动电源，在进行”回原位”操作，器件按图2布局，操作起来总觉得 别扭。 我们对图2稍加改进，变成图 3的样子，外观效果立即就给 人以美感，操作起来也会感觉顺手很多。 2．3状态可视 状态可视，就是要尽量将设备的各种状态，通过操作面板显 示出来。 图4是某热水器的操作面板，右侧是模式选择和功能按钮， 左侧和中间是详尽的状态显示，能让使用者了解当前的各种工 作状况。 图 4 2．4全局和局部，兼具对称与不对称 面板布局 ，不能全局对称 ，例如，将所有按钮和指示灯等器 件完全均匀，或完全等间距地分布在面板上，也不能没有任何一 个地方是对称的，如果那样的话，就会显得杂乱无章。 这里的对称，不光指器件的分布、间隔，还指用线 、图形 、背 景颜色等将面板按照整体对称、局部不对称，或者整体不对称 ， 局部对称。 图 5由系统控制 、信号切换 、屏幕 、音量 、铭牌 5个局部对称 图 5 图6 2010年 3月 第 3册 总第 O7册 ⋯ 操作面板布局设计的原则 图7 图 8 的部分，构成整体不对称的一个优秀的设计。 2．5 多用图形 这里的图形是广义的，包括素描、图片等真正意义的图形， 也包括文字、线条、背景颜色、国标符号等。 图形既能使人易懂、亲近，如图6；又能彰显产品品质，如图 7；还能体现专业风范 ，如图 8。 2．6合理选用多种颜色 颜色是无声的语言，不但能使人赏心悦 目，也便于用户操 作 ，用户可根据颜色区分按钮的功能分类 ，或报警指示灯的危急 等级。图9和图10就是在这方面做得很好的优秀例子。 图9 73 图10 2I7符合人体学 符合人体工程学，就是要方便使用者的操作，使操作者在操 作过程中不易疲劳，不会因设计原因而降低操作效率，甚至因设 计不当而产生人身或财产损失。需要注意以下几点： (1)按钮高度要合适； (2)文字位置便于阅读 ； (3)急停按钮一定要装在整个操作面板的左下侧或右下侧， 并在操作者的不同工位，皆要布置急停按钮； (4)采用合理制造工艺等。比如在油污严重的地方 ，就不要 采用丝网印刷工艺，否则使用很短时间就会导致字符模糊不清， 迅速脱落。 以上四点所说的，主要是指硬件形式的操作面板的设计原 则。近年来，随着技术进步，大量图形操作终端(GOT、HMI)的使 用，软件形式的操作面板和监控画面(for Windows的)日益普及， 对它们的设计，除了要符合以上原则外，还要注意以下几点： (1)合理分屏。要根据功能划分，使用多个操作画面，避免画 面的繁杂。 (2)每一个画面的屏幕切换按钮的大小和位置要一摸一样。 这样，除了美观外，也便于用户操作。 图 12和图 13就是符合以上两点的一个例子。 (3)分屏时要避免死循环。 假设要设计 10个窗口，则按照图 14的上图来设计 ，就会造 成分屏的死循环。在窗口少时，用户操作感觉不出这种设计有什 么不好，但当窗口更多时，会让用户难以找到他们打算操作的目 标屏幕。 3结论 操作面板对一台设备或产品来说，似乎是不值一提的事情，但 操作面板好比人的脸，五官端正，脸才漂亮，才会给人以好印象。 我们在设计操作面板时，只要遵循以上的设计原则，一定能 ⋯ ～ 操作面板布局设计的原则 毒巍 采 灞蛹蕊 图 12 蔫巍纛 t 巍穗尉蘩穗 醺翁 图 13 圃冒 圃固[ i i丽I 封 ] × 黧 黑需 图 14 设计出美观大方、赏心悦目，彰显其优良品质的产品。圈 童笪金 郑百君 男，生于 1974年，现就职于中航工业成飞集团，电气技术主管 师，高级工程师职称，主要研究方向为 自动化控制和机床电气设计。 (上接 82页) 高支数纱线的成纱质量，可靠性和抗干扰性能较优。自动集 体落纱装置大大地降低了纺织企业用工人数，有效地提高了 生产效率。 7结束语 采用贝加莱控制系统解决，将纺织机械和现代先进控 制技术相结合，使控制系统从传统的模拟控制转向数字化控制， 使分布式、现场化和抗干扰性能得以极大提高。并使纺机产品能 实现复杂的控制功能，大量数据的实时准确采集和共享也得以 实现，大大提高了纺织机械的自动化水平。根据”提高软件设计 水平来降低硬件投入”的原则，显著地降低了电气控制系统的成 本，有效地提高了产品的盈利能力，产品性能达到国内领先水 平，深受国内用户的欢迎。圈 垒 [1】齐蓉，肖维荣．《可编程计算机控制器技术》．电子工业出版社，2005．11 [2]陈伯时．《运动控制系统》，机械工业出版社． 自 动f 信急 AUTOMATION INFORMATION