4. 灌溉画面设计基础与图库应用

灌溉HMI的画面不是把控件随意摆到屏幕上，而是把现场“看得见的状态”和“点得动的操作”按操作员的巡检习惯组织起来。首部泵站与田间阀门是灌溉系统中最常被观察的两类对象：泵站决定水从哪里来、压力是否建立，阀门决定水流向哪一区、是否到达作物根区。本节围绕画面布局原则、按钮/指示灯/数值显示三类常用图元的用法，完成一张可用的“首部泵站与阀门状态示意图”。

一、画面布局：按工艺流程分区，而不是按控件类型分区

灌溉画面推荐采用“左流程、右参数、下操作”的布局思路。左侧或中部为主工艺流程区，按水流方向从左到右排列：水源→过滤器→施肥罐→首部泵组→主干管→分区电磁阀→田间。右侧为参数与报警区，集中显示压力、流量、液位、电导率等数值和越限提示。底部为操作区，放置启停、手自动切换、急停等按钮。这样布局的好处是：操作员视线沿水流方向移动即可完成“看状态—读参数—做操作”的闭环，避免在屏幕上来回寻找。

布局还要遵守三条硬性原则。第一，同类对象对齐：所有泵、所有阀门使用同一尺寸的图元，纵向或横向对齐，便于快速比较。第二，状态优先于装饰：指示灯、颜色、文字状态必须比背景图案更醒目，不要用复杂管道底图干扰状态识别。第三，操作与显示分离：按钮放在固定操作区，不要与状态指示灯混排，防止误触。以800×480的常见7英寸屏为例，流程区可占约60%宽度，参数区约25%，操作区约15%，字号不小于14px，关键数值不小于20px。

二、常用图元：按钮、指示灯、数值显示的正确用法

按钮承担“写”操作，常用类型有瞬时按钮（点动启泵）、保持型按钮（手自动切换）、多状态按钮（就地/远程/检修）。组态时按钮的按下与释放要绑定到PLC的同一变量位，并做防抖处理，例如设置100～200ms的触发确认，避免抖动造成重复命令。启停类按钮建议加二次确认或长按确认，急停按钮使用红色并置于操作区右上角固定位置。

指示灯承担“读”状态，颜色语义必须全屏统一：绿色表示运行/正常，红色表示故障/停止，黄色表示报警或待机，灰色表示未启用。指示灯不要只靠颜色区分，应同时显示文字状态（如“运行”“故障”），照顾色觉差异。对于泵，可用“运行绿、故障红闪、停止灰”三态；对于阀门，可用“开到位绿、关到位灰、中间过程黄闪、故障红”四态。

数值显示承担“读”参数，关键是单位、量程和小数位一致。例如管道压力显示为“0.42 MPa”，保留两位小数；流量显示为“36.5 m³/h”，保留一位小数。数值框应设置越限变色：压力低于0.15 MPa显示橙色提示“压力不足”，高于0.60 MPa显示红色提示“超压”。数值显示只读，不允许在此处直接改写，避免误操作。

三、首部泵站与阀门状态示意图

下图给出一张按水流方向组织的状态示意图。图中以颜色和文字双重表达状态：1号泵运行、2号泵停止备用；过滤器正常；1号阀开启、2号阀关闭、3号阀故障；主管压力0.42 MPa处于正常区间。该图可直接作为画面组态的布局蓝本，各对象位置即为图元摆放位置。

四、从图元到画面：一次组态落地的关键动作

以1号泵为例，组态落地通常包含四步。第一步建变量：在触摸屏变量表中建立“Pump1_Run”读位、“Pump1_Cmd”写位、“Pump1_Fault”读位，地址与PLC保持一致。第二步放图元：从图库拖入一个泵图形、一个三态指示灯、一个启停按钮组，按上图位置对齐。第三步绑属性：指示灯的颜色动画绑定“Pump1_Run”和“Pump1_Fault”，按钮的按下事件写入“Pump1_Cmd”，并设置100ms触发确认。第四步做联调：在手动模式下点“1# 启泵”，观察指示灯是否由灰转绿、出口压力数值是否上升；点“1# 停泵”，观察是否转灰。若按钮点了没反应，先查变量地址与读写方向，再查按钮是否被其他图层遮挡。