过程设备系统的操作安全与人机界面的设计和交互管理有着直接的联系。人机界面的设计不是一个新的课题,随着机械化、自动化和电子化的高度发展,人的因素在生产中的影响力越来越大,人的协调问题也显得越来越重要。人们逐渐认识到,对制造出来的各种高效能的机器系统进行操纵和控制时,整体系统的工作效率在很多情况下是由人的活动来决定的。若设备的全部潜力没有发挥出来,大部分原因是操纵人员不能掌握对这一设备的复杂操作。经验和教训提醒人们比以往任何时候都更加重视机器设计,使得对机器的操作能够适应大多数普通人的能力范围(可操作性)。本文介绍了人机界面的课题背景,涉及了人机系统、人机交互以及人机界面的发展史等多方面内容。对FBS界面设计框架理论以及EID社会生态理论,PCP相似兼容原理等其他理论进行了详细的阐述和分析。通过LabVIEW软件设计了三种不同布局类型的界面：Sophisticated界面、Semi-sophisticated界面、Non-sophisticated界面。实验参与者在每种类型的界面上执行三类操作任务,即正常操作、错误检测和错误诊断。通过实验对比,专业的数据分析得出结论：(1)Sophisticated界面在正常操作和错误诊断阶段操控性能最好,参与者在此类界面完成任务所用时间最短,脑力负荷最低；(2)在错误检测阶段,Non-sophisticated界面对参与者的脑力负荷最低,但参与者完成任务所用时间并无显著不同。综合考虑,Sophisticated界面在过程设备系统的应用中,对操作人员的脑力负荷最低,操控性能最好,安全性最高,所以最受欢迎。建议工业生产中,采用Sophisticated界面的布局设计,以降低由于布局设计不合理而造成的事故。