未来的 HMI 解决方案将会是什么样子？它能够实现跨行业的用户界面设计吗，能够在保证高效率的同时给用户带来最大的舒适度体验吗？倍福为此提供了新一代 HMI 解决方案，并把它集成到了大家熟悉的 Microsoft Visual Studio 集成式开发环境（IDE）中。在新的 HMI 解决方案中提供了友好的图形界面编辑器，因此省去了复杂的编程操作。通过简单的配置就可以完成界面的设计，配置简单的另一个体现是平台独立性，新的 HMI 解决方案是基于 HTML5 标准和 JavaScript 语言的 Web 解决方案，采用“响应式”处理方法，无论是哪种操作系统，哪种浏览器和设备都有高度的自适应能力。这样一个功能强大、标准化的HMI架构能够满足众多应用场合：可以从本地的面板解决方案延伸到多客户端、多服务器、多实时核。还可以通过接口的定义轻松的实现功能的扩展，再加上标准图形控制和自定义设计元素的组合应用，就可以很方便地实现个性化的方案设计。

TwinCAT HMI 的开发环境集成在 Visual Studio® 和 TwinCAT Engineering 架构中

  易操作性
  一款好的 HMI 使用起来必须简单，并且在工程设计时操作起来也简单。TwinCAT HMI 集成在Visual Studio 中，采用“所见即所得”的图形编辑器，能够让使用者直接从控件库中选取需要的控件，通过界面设计并与实时的数据变量进行链接。并可以通过简单的控件组合和参数的修改，方便地进行功能扩展。现成的 HTML5 模板，通常这些可能需要专业人员来设计，现在可以通过较少的工作量，实现更符合人体工学的 HMI。基于经验和应用类型，HMI逻辑即可以通过JavaScript在客户端实现，也可以作为服务器的扩展，并可以通过 C + +或者.net 实现，很好地实现知识产权（IP）的保护。
  TwinCAT HMI 可以自适应显示器的分辨率和方向。在项目中可以采用各种尺寸和分辨率的显示器，自由的屏幕方向。基于浏览器可以在不同的硬件平台和操作系统上使用的情况，TwinCAT HMI 也可以在具有不同处理能力的平台上运行，从 ARM 和 Core-I 系列甚至到多核计算机，都无需重新编译或调整。
  集成性
  Visual Studio® 可以实现 HMI 及其各种页面的高效设计，通过图形编辑器可以在界面上放置控件并修改它们的参数。不仅有诸如尺寸和颜色的视觉参数设定，还能设定相应变量链接，例如从PLC 中，或者从 C++模型中。丰富的软件向导可以轻松实现这一切。
  HMI 开发期间可以对在线数据进行观察，在设计页面中通过变量直接进行模拟，也可以在线进行修改，还可使用诸如 Team Foundation Server 或 Subversion 等源代码数据库，连接所有数据，使团队开发工作更加简单，管理更轻松。
  使用 HTML 5
  HTML5 正在成为一个全球通用的基于网页的编程标准，它提供简单、高效和跨平台的技术，成功应用于所有主流网页开发中，并且被很多有影响力的高科技公司推崇，HTML5 还解决了以前页面设计的诸多弊端。TwinCAT HMI 使用 HTML5 可以帮助设计人员设计更现代化更符合人体工学的 HMI 页面，并能在浏览器上更快速、简单地实现。

TwinCAT HMI 支持多个客户端同时查看和操作

TwinCAT HMI 服务器支持访问多个 Runtime 系统

TwinCAT HMI 服务器可以针对其它协议进行扩展

  连接性和安全性
  有人可能会问，“TwinCAT HMI 如何与一台 PLC 交换数据呢？”简单地说，HMI 客户端也就是浏览器，是直接与 HMI 服务器通讯，和大家都熟知的标准，如 HTTPS 和 Websocket Secure 一样，能确保客户端到服务器之间的数据安全。HMI 服务器和各个控制器通讯都遵循其相应的通讯协议。以 OPC UA 为例，在 TwinCAT 软件内部使用的还是 ADS 协议。其它协议，如行业特定的协议，例如 BACnet 和 IEC 61850，都可以通过服务扩展功能来实现。
  多个控制器可以与本地网络中的一个或多个客户端交换数据。客户端可以在本地 PC 或面板型 PC 上运行，甚至可以在诸如平板电脑和智能手机等移动设备上运行。它还集成了一个连接到云端服务的安全链接，从而能够通过互联网，在智能手机上与设备相连接，显示 HMI 页面。
  灵活性和开放性
  使用 HTML5 可以简单地实现个性化 HTML 页面的基于 TwinCAT HMI 的扩展。例如复杂的控件可以由简单的组合得到。从使用者角度，TwinCAT HMI 完全是一个模块化和简单的可扩展系统。JavaScript 可以用于客户端逻辑开发，但这不是唯一的选项。对于那些不熟悉 JavaScript 的使用者还可以使用图形编辑器，通过简单的配置而不用去编程。
  在服务器侧，扩展的功能实现起来也非常简单，除了模块化扩展之外，还可以在之前的扩展上改造。一些扩展功能的逻辑可以由 C++ 或者 .NET 来编写，也可以对某个特定的协议进行扩展。TwinCAT HMI 为行业特定的控制提供了理想的解决方案，不同设计方案也能够简单地结合在一起使用。
  现代 HMI 解决方案的转变
  新的 TwinCAT HMI 开启了 HMI 软件的重要转变。过去专业的工程开发和通讯必须采用的特定的操作系统，但是TwinCAT HMI 在页面设计上采用标准的开发技术，特别是 Visual Studio® 和 HTML5，以及标准的通讯方式，如 Websockets 和 HTTPS。它对操作系统也没有依赖性 — TwinCAT HMI 可以在任何一个兼容 HTML5 的浏览器和所有操作系统上运行。TwinCAT HMI 是倍福为迈向工业 4.0 打造的一款面向未来的、开放的、高性能的跨领域解决方案。

Josef Papenfort 博士    TwinCAT 产品经理     德国倍福自动化有限公司

Sven Oberschmidt   TwinCAT 产品经理    德国倍福自动化有限公司

  技术亮点一瞥：
  高效工程，集成在 Visual Studio® 中
  平台独立性
  基于 Web（HTML5，JavaScript）
  功能强大的架构
  可模块化/可扩展性
  集成高级编程语言
  标准的图形工具
  产品发布
  预计投放市场时间：2016 年第三季度
  更多信息：
  www.beckhoff.com.cn