在工业控制系统中,人机界面(HMI)作为人和工业现场设备进行交互和信息交换的媒介,在整个工业生产中占有举足轻重的地位。随着企业智能化生产的转型升级,工业自动化生产得到了飞速发展,但是HMI相对发展较慢,不能满足用户对快速发展的工业自动化生产的需求,主要还存在以下问题:1)缺乏对嵌入式裸机环境下多媒体HMI的研究。HMI由最初的文本形式发展到图形界面,并不断向多媒体动态图形界面发展,传统的嵌入式构件模型已经不适用于多媒体人机界面;2)缺乏对嵌入式裸机环境下多媒体人机界面运行环境的研究;3)现有的工控组态软件对人机界面工程的存储没有统一格式,缺乏相应的存储规范,人机界面不能在平台间交换,因此,不支持HMI跨平台复用。基于上述问题,本文主要做了以下创新性工作:1)对多媒体人机界面中动态构件模型进行了研究,并对其进行了形式化的描述;2)对嵌入式裸机环境下动态人机界面总体架构及相关技术进行研究;3)为了实现HMI工程的复用,在研究了现有的用户界面描述模型和TC6组织对IEC61131-3的三种图编程语言的XML标准之后,对HMI存储标准做出了初步的探索和研究,提出了一种与平台和设备无关的人机界面存储模型。最后,本文在实验室自主研发的CASS平台上,实现了嵌入式裸机环境下的多媒体人机界面运行环境,同时实现了具有动画功能的多媒体构件,并对提出的HMI存储模型进行了验证。