专利名称：操作终端尤其是自动化系统操作终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设备系统或机器的操作终端，尤其是具有显示器、浏览和功能键这一类型的自动化系统。
背景技术：
特别地，这种类型终端的目的是例如用于诊断或控制的目的而使操作者与自动化系统对话。这种终端特定的显示器是简单而且便宜的，这是因为它是非图形的，适合显示根据至少一个菜单组织的页面，并且该页面是由具有字母数字式字符的文本行组成，用于操作者和自动化系统的对话。这些终端已知，如XBT Magelis，Telemecanique系列。
操作者和工业自动化系统或通信系统间的对话终端，电话或银行终端常常需要非常密集。这首先对显示器如此，其次对按键也如此。因此，这种显示器仅能显示较少数量的行，这个难题通过在使用浏览键而在要查看的页面中浏览时，使用滚动键来系统地滚动行而避免。
通过使用最少可能数量的键且给这些键分配可变的功能，可以减小尺寸。这种分配可以通过按下另外一个键(shift)来改变这种功能，或者通过沿显示器的至少一边安放键，并根据对话或处理的步骤给这些键分配自动改变的功能，然后在显示器上面对着相应的键显示键的功能(例如，参见文献EP 133 397和WO 01/67191)。需要对已知的终端进行简化，同时所保留的适于操作较宽范围的自动化设备。
发明内容
具体地说，本发明的目的是使操作者能够在上述类型的终端中以少量的键来使用大量的控制功能，并且能够与非常宽范围的自动化系统控制的布尔属性进行直观而又适当的对话。
本发明涉及这种类型的终端，其包括在非图形模式下使用的屏幕显示器，适于显示以菜单组织并且包括用于操作者与系统进行对话的行的页面，该终端尤其用于监视、诊断和控制目的。该终端包括至少一个滚动设备和功能键，文本页包括位于行中指示功能键的符号，操作者可以使用滚动设备选择一行；该终端包括操作者创建的包含可以使用字母数字式字符以文本形式显示在行中的对话数据的对话应用程序、和用于处理对话数据和管理显示处理的内部软件。
根据本发明，显示在显示器上的至少一行定义可适用于至少一个自动化设备的两种布尔控制操作，该行包含代表对应的布尔控制操作的两个符号，显示器左边和右边的两个功能键，为布尔控制操作符所明确指派(designate)，并且可以被操作者按下，以执行该行特定的两种布尔控制操作中任何一种。
控制操作和相关的符号也可以是传送类型或者是增加/减小类型，这样非常适合在自动化系统上进行操作。选择行就可以选择左右两种控制操作符，通过按下相应的左边或右边的功能键，触发附于符号上的每一个控制操作。如果至少一个文本行由定义适用于自动化系统一个组件的两种相应布尔控制变量的左边的部分和右边的部分组成，并且相应的两种控制操作符代表了该组件的成对功能(如开-关，设置-重设等等)，那么将会很有利。
优选地，每个操作符包括一个指向左或向右的箭头，功能键安排在屏幕的边沿，其上标记与邻近的箭头方向相同的箭头。如果选择一行决定了对控制操作符(S)特定的可视化属性的显示，则是有意义的。
有利地，控制操作符代表了可应用控制操作的布尔变量的当前状态。通过按下功能键而触发的布尔控制操作是保持(hold)类型或者是单击类型，这与自锁按钮或单击按钮类似。
当显示器上显示的至少一行定义了浏览操作，在其上就会呈现浏览符号，当通过滚动设备选择了相应行时，内部软件就给功能键分配了浏览功能。优选地，当显示页面时，不选择具有控制操作符的行时，因为直到使用滚动设备选择相应行，才可以激活控制操作。
通过下面参考作为示例给出并通过附图表示的实施例的详细描述，其它的特性和优点将会变得更加清楚。
图1示意性地示出了提供有根据本发明的操作终端的自动化设备。
图2示出了该终端的示范实施例中的显示和对话区域。
图3示意性地示出了一个显示的例子。
图4示出了终端对话应用程序的创建阶段。
图5示出了终端的操作阶段。
具体实施例方式
如图1所示的自动化设备包括根据本发明的操作终端10，该操作终端能够在操作模式和应用程序创建模式下操作。在操作模式下，终端通过连接B，特别是以一种在该设备中常用的通信协议形式，与控制该设备的装置如可编程的控制器11连接，该控制器本身与设备A连接。在应用程序创建模式下，终端10通过串行链接RS与个人计算机(PC)或类似站连接。
终端10包括硬件部分10a和软件部分10b，硬件部分10a包括中央单元、其操作所需的存储器、存储数据和程序的非易失性存储器、具有非图形屏幕换句话说适合显示具有字母数字式字符的若干行14的显示器13(参见图2)、以及在邻近显示器的终端的区域15排列的一组键16。非图形屏幕意思是指纯粹的非图形屏幕或者是非图形模式下使用的图形屏幕。每个显示行的容量是任意的，例如是20个字符、40个字符或者是与所需尺寸和终端密集度兼容的任意所需数量的字符。
终端的软件部分10b包括制造商软件子部件17，其具有能够管理整个硬件部分10a的BIOS操作模块17a和加载软件17b；以及应用软件子部件18，其包括运行时间软件18a和对应于操作者所写的应用程序的数据设置18b。为了简便，所给标号表示所涉及的软件以及该软件在终端中所处的存储区域。
呈现在显示器13上的行14包括文本T和至少一个控制操作符(actionsymbol)S。根据本发明，每行14可以使用成对的文本和符号定义由同一自动化设备执行的成对(dual)的控制操作(例如“启动”和“停止”输送机)，或者定义由涉及同一自动化功能的两个自动化设备执行的布尔操作(例如用于“照明”或“通风”功能的柜(cabinet)1和柜2)。控制操作符S包括箭头符号F，依赖于所考虑的行14，它还可以包括布尔控制操作符20、传送操作符21、加/减操作符22或浏览操作符。箭头符号F最好是在文本的左边或右边，并且它沿着向左方向或向右方向指示，以明确表明对应功能键，如下文所述。
当操作是布尔控制操作时，符号为期望改变该系统的设备A的布尔状态的布尔控制操作符20。例如，符号20从而包括表示设备A当前状态的值“0”或“1”。
除了所述布尔控制操作，利用键的左/右位置和标有箭头的相应符号，还可提供传送控制操作、加/减控制操作。
当操作是传送控制操作时，符号为传送控制操作符21，它包括适当的标示，如“v”。这类控制操作的目的是加载先前存储的常量或可更改数值，并将其传送给自动化系统中的变量。当操作是加/减控制操作时，符号为加或减指示符，其包括适当的标示，如“/”记号表示增加或“\”记号表示减小。这类操作的目的是增加或减小自动化系统中的变量值。
在某些阶段，控制操作可以是浏览操作，符号可以有利地与上面提到的箭头符号F相一致。这类浏览操作是为了根据菜单中页面的组织来触发显示当前页面之外的页面。
图2更加详细地示出了在邻近显示器13围绕该显示器的区域15排列有键16的终端10。键16包含功能键16a(左边)、功能键16b(右边)、滚动键16c和服务键16d。两个功能键16a、16b最好位于左边和右边，每一个功能键都邻近显示器小的一边，但它们也可以位于略低于显示器的左边和右边。两个滚动键16c位于显示器宽的一边之下，并用于通过向上或向下滚动来选择在屏幕上当前显示的行。可以由单个滚动设备取代键16c。如果要显示的页面包含的行多于屏幕上能够显示的行，则键或设备16朝着页面上所需要的行滚动。
可以看出键16a、16b是动态分配的，这样它们就可以通过为不同的行进行编程而根据需要用于布尔功能、传送功能或加/减功能。键16a、16b还可以用于浏览菜单。四个服务键16d位于显示器宽的一边之下，与浏览键成一直线。这些服务键可以以公知的方式专门用于验证、选择模式、删除字符命令等。
图2示出了具有三行的一屏页面的例子。通过使用一个键16c滚动页面上的行以进行适当的行选择，其最好通过施加给符号s的可视属性来修改显示器上的行的可视外观。通过在菜单中浏览可以改变页面；通过按下一个功能键来控制这种改变，在此情况下，左边的功能键16a由左边的标有箭头Fa的浏览操作符号指示。
例如，在滚动选择了相应的行14s后，通过激活电动机的“开”或“关”功能可以产生电动机的命令，这种功能的是通过按下由左边的符号Sa或右边的符号Sb的箭头Fa或Fb指示的键16a或16b而获得的。可以给行14的左边的操作符20a和右边的操作符20b分配可视属性，例如当选择了行14s时可以改变为闪烁的反相显示，这样就可以很容易地识别行的被选状态。作为对图2所示布尔符号20a、20b的代替，它们还可以是传送符号21a、21b、加/减符号22a、22b、或者浏览符号，另外还包括箭头Fa、Fb。
在一个极其简单的优选实施例中，文本T和控制操作符S可以是全部(exclusively)以ASCII码字符的形式(参见图3、4和表I到V)显示，箭头符号由ASCII码字符“<”或“>”构成。
如图3所示的屏幕示出了显示器13上显示的不同行14。假定选择了中间的一行14s，此行的文本T包括了左边的文本部分Ta和右边的文本部分Tb，而相应的符号S包括朝向临近键16a的左边的箭头Fa、控制操作符20a(或传送操作符21a、或者加/减操作符22b)、指向邻近键16b的右边的箭头Fb以及控制操作符20b(或传送操作符21b、或者加/减操作符22b)。
图4示出了操作者用于创建应用程序的模式，终端10通过串行链接RS与个人计算机12连接。个人计算机使用终端10所属终端族特定的配置软件12a，这样操作者就能够选择相应表格中所需要的终端类型和通信协议，并且能够写入其指定的不同菜单屏幕的内容，指定与各行关联的操作种类(nature)(浏览、布尔控制、传送控制、加减控制)。一旦应用程序调试完毕，就将该应用程序传送到终端的应用程序存储区18中。
图5示出终端的操作模式。在此模式下，操作者使用键16c来选择屏幕中所需的文本行14s，然后给该行的操作符号S分配指定的可视属性，例如改变为闪烁的反相显示。如果目标行或行的部分的种类是“浏览操作”时，按下左边的功能键16a或右边的功能键16b，就会导致依据组织页面的菜单显示箭头所指向的页面。如果所选行或行的部分的种类是“控制操作”时，按下键就会切换目标设备(布尔控制)，或加载自动操作变量值(直接写控制)，或者修改自动操作变量值(加/减控制)。任何一次仅能选择一行。当一行定义了两种控制操作时，选择该行就会导致同时选择两种控制操作，通过激活相应的功能键来触发每一种操作。
优选地，当显示页面时，没有所选择的命令行，并且直到使用滚动设备16c选择相应行14s，才能激活控制操作。这提供了更好的控制安全性。
表I至IV示出了使用控制符号的方式的不同例子。
例I自动化设备包括可以使用布尔变量但是需要两个按钮来进行控制的传动装置(actuator)，例如启动电动机或危险的传动装置的情况(如下面的表I)。
表I
例II自动化设备包括需要两个布尔变量的双稳态传动装置，例如具有双稳态电磁阀的起重器(jack)的情况。通过单次按下激活布尔控制，这样，控制的持续时间和显示符号状态的持续时间总是相同的，而不管按下与符号相关的功能键的时间。两个符号中的每一个为每一个传动装置按不同的变量起作用。
表II
例III自动化设备包括具有单个按钮的单稳态传动装置，例如用于具有弹力恢复(spring return)的起重器的照明命令。功能键充当自锁(latching)按钮(推—推(push-push))。每一个布尔控制操作符按不同的变量起作用。
表III
例IV自动化设备包括需要调节位置、速度和阈值的设备。传送操作符21代表增加功能(左)和减小功能(右)。两个符号为每一个设置按相同的变量起作用。功能键的行为如同例II中的单次按下控制按钮。行14s中的文本包含可以调节的值。
表IV
权利要求
1.一种用于设备系统或机器尤其用于自动化系统的操作终端，包括-显示器(13)，具有非图形模式下使用的屏幕，能够显示以菜单组织并且包括用于操作者与系统的对话的行(14)的页面，尤其用于监视、诊断和控制目的，-至少一个滚动设备(16c)和功能键(16)，该文本页面包括位于该行(14)中且指示功能键的符号(S)，-滚动设备(16c)，可由操作者用来选择行(14)，-由操作者创建并且包括可以使用字母数字式字符以文本形式(T)显示在行(14)中的对话数据的对话应用程序，和能够处理对话数据并管理显示处理的内部软件(18)，其特征在于-显示器(13)上显示的至少一行(14)定义可适用于至少一个自动化设备的两种布尔控制操作，该行包含代表布尔控制操作的两种相应的符号(Sa，Sb)，-显示器左边和右边的两个功能键(16a，16b)，可以由布尔控制操作符(Sa，Sb)明确指派，并且在选择了相应的行(14s)后，可以由操作者按下，以执行该行(14s)特定的两种布尔控制操作中任何一种。
2.根据权利要求1所述的终端，其特征在于选择行(14s)导致对两种控制操作符(Sa，Sb)的选择，通过按下相应功能键(16a，16b)，触发附于符号上的每一个控制操作。
3.根据权利要求1所述的终端，其特征在于至少一个文本行(14)包括左边的部分和右边的部分，其定义了两种相应的成对控制操作，而且相应的两个控制操作符(Sa，Sb)代表此设备系统中同一部件(A)的两种成对功能。
4.根据权利要求1所述的终端，其特征在于选择一行(14s)确定了对控制操作符(s)(Sa，Sb)特定的可视化属性的显示。
5.根据权利要求1所述的终端，其特征在于控制操作符(20a，20b)代表了可应用控制操作的布尔变量的当前状态。
6.根据权利要求1所述的终端，其特征在于通过按下功能键(16a，16b)而触发的布尔控制操作是保持类型或单击类型的。
7.根据权利要求1所述的终端，其特征在于通过按下功能键(16a，16b)而触发的布尔控制操作是设置类型或重设类型的。
8.根据权利要求1所述的终端，其特征在于除了布尔控制操作，提供传送操作、加/减操作，此时控制操作符(S)是传送操作符(21)或加/减操作符(22)。
9.根据权利要求8所述的终端，其特征在于当控制操作是增加或减小类型时，左边(16a)的功能键与增加相关联，右边(16b)的功能键与减小相关联。
10.根据权利要求8所述的终端，其特征在于当控制操作是传送或增加/减小类型时，在执行操作的同时将指定的显示附加至相应的符号上。
11.根据权利要求1所述的终端，其特征在于当显示页面时，不选择具有控制操作符的行，直到使用滚动设备(16c)选择了相应行(14s)才可以激活控制操作。
12.根据权利要求1所述的终端，其特征在于操作符号(S)和行(14)的文本全部由ASCII字符组成。
13.根据权利要求1所述的终端，其特征在于每个操作符(S)包括指向左或向右的箭头(Fa，Fb)，功能键(16a，16b)放置在屏幕的边沿，并在其上沿与邻近的箭头(Fa，Fb)相同方向标记有箭头。
14.一种用于设备系统或机器尤其用于自动化系统的操作终端，包括-显示器(13)，具有非图形模式下使用的屏幕，能够显示以菜单组织并且包括用于操作者与系统的对话的行(14)的页面，尤其用于监视、诊断和控制目的，-至少一个滚动设备(16c)和功能键(16)，该文本页面包括位于该行(14)中且指示功能键的符号(S)，-滚动设备(16c)，可由操作者用来选择行(14)，-由操作者创建并且包括可以使用字母数字式字符以文本形式(T)显示在行(14)中的对话数据的对话应用程序，和能够处理对话数据并管理显示处理的内部软件(18)，其特征在于-显示器(13)上显示的至少一行(14)定义可适用于自动化设备的两种控制操作，根据所考虑的行，这些操作为布尔控制操作、或增加/减小控制操作，该行包括左边和右边代表控制操作的两种相应的符号(Sa，Sb)，-显示器左边和右边的两个功能键(16a，16b)，可以由控制操作符(Sa，Sb)明确指派，并且可以由操作者按下，以执行该行(14s)特定的两种控制操作中任何一种。
全文摘要
设备系统或机器的操作终端，尤其是自动化系统的操作终端，包括非图形模式下使用的显示器、功能键和滚动设备。显示器13定义了一个或两个尤其是左边和右边的布尔控制操作，具有符号Sa、Sb和文本相关联。每一个符号包括箭头Fa、Fb以及与布尔控制操作(20a、20b)相关联的符号。侧面的键16a、16b与每一个符号相关联，用来将控制操作应用于自动控制，在布尔控制的情况下，这种操作可能是保持或单击，或者可能通过使用左边和右边的控制而成对。该终端使用具有较少数量的行的显示器和仅仅两个功能键，可以提供大量的控制功能，同时保持了容易的对话。
文档编号G05B19/05GK1570792SQ20041005521
公开日2005年1月26日 申请日期2004年4月22日 优先权日2003年4月22日
发明者赫维·达尔利特, 珍－玛丽·内鲍特 申请人:施耐德电器工业公司