随着网络控制系统集成化、节点智能化、分布化的发展,越来越多的网络控制系统将控制功能下放到底层的现场节点。开发出能够适应不同工业现场和控制设备的控制网络节点人机界面,将大大简化工业现场监控的复杂度,降低工业成本,提高生产效率,具有重大的社会意义和经济意义。本文首先分析了网络控制系统和人机界面的发展历程,提出了控制网络节点人机界面的功能和框架,构建了其硬件平台,介绍了组态软件设计和运行环境设计。在软件设计中,分析了组态软件整体框架,深入探讨了通信模型中的可重构因素,提出了可重构通信设计方法。同时,以控制网络节点PLC为对象,抽象出了以数据组织层为重构对象的分层模型,设计了重构接口,并在组态软件的设计中具体实现。基于组态软件的模型,围绕实时性和安全性,重点介绍了运行环境按键处理、显示处理和通讯提取和调度的模块化设计。最后,给出了系统可靠性、安全性测试数据,和一个应用实例。同时对论文所做的工作进行了总结,讨论了尚存在的问题以及待完善方向。本文完整地论述了控制网络节点人机界面的设计思想、体系结构,特别是提出了基于重构思想的通讯分层的方法,实现了能够满足不同工业现场和控制设备的人机界面,对工业人机界面向通用化发展具有一定的借鉴作用和指导意义。