数控系统人机界面开发方法研究

　　人机界面，即HMI(Human Machine Interface)，是用户与机床互相传递信息的媒介。数控系统自带的标准人机界面，可以用来实现操作、监控、编程、设置和诊断功能，但并不是对所有机床都是最优的设计。为了能够满足不同客户的需要以及不同机床特性，系统提供了用户自己开发人机界面的功能。如西门子、FANUC、海德汉以及一些国产系统的人机界面的开发方法，其目的就是要利用专业的开发软件，开发出具有自身特色的、实用的个性化界面，进一步发挥数控系统的性能，提高我国数控机床的档次。

1 人机界面的开发需求

　　从机床的发展趋势来看，人机界面的需求主要集中在以下几个方面：

　　(1)专用机床上的应用专用磨床、激光切割机床等，需要有自己的专用界面，这样才方便对设备的操作、管理，也使专用机床的效益得到充分的发挥。

　　(2)特殊结构上的应用在机床的应用中，往往许多机床都有其自身特有的部分，用户为了操作需要，经常会提出定制相关操作界面的需求。

　　(3)简化操作的需要以提高工作效率等为目的人机界面开发需求无疑是所占界面开发需求比重最大的，把常用参数和常用的功能归纳到若干个画面中，并且可以直接修改，用户操作起来就会更加方便。

2 西门子系统人机界面的开发

　　目前，常用的西门子数控系统有802Dsl、810D、840Dpl。其中802D sl由于面向低端经济型数控机床，其人机界面能够满足绝大多数用户的需要，因此不需要进行界面的二次开发，而实际上西门子公司也没有提供802D sl系统人机界面的开发方法。

　　810D和840D pl系统是一个开放式的数控系统，其人机界面HMI Advanced具有扩展用户接口、HMI编程包(HMI Programming Package)和WinCC Flexible三种开发方法。它们各自的特点见表1所示。

　　西门子公司新推出的828D和840D sl系统，其人机界面是HMI Operate。它支持扩展用户接13，只是语法稍有不同，对于840D sl系统，还可以购买相应版本的HMI Operate的编程包进行二次开发。综上，西门子系统人机界面的开发方法可以分为扩展用户接口、HMI编程包、西门子专业组态软件WinCC Flexible三类。下面以常用的HMI Advanced为例，说明这三类开发方法的应用。

　　2.1 扩展用户接口

　　扩展用户接口配置的画面可实现定义画面中的软键和变量、动态改变画面、定义操作等级、读写NC/PLC变量等功能，并可做算术和逻辑运算。它定义标准界面上的空白软键，激活存放在标准循环目录(或制造商循环、用户循环)下的corn文件中，该文件是文本格式的，按照一定语法规则编写的文件。但是鉴于语法中的参数过于复杂，只适合开发一些非常简单的界面。

　　2.2 HMI编程包应用

　　HMI编程包允许用户将使用VB和VC++编写的应用程序加入HMI Advanced，并可通过编程包提供的接口访问NC/PLC变量、实现多幅画面的调用、管理NC数据、实现复杂的计算和画面。用户可在HMI编程包提供的Sample基础上开发界面程序。下面以程序oembspl.exe为例说明界面程序的开发方法。界面运行效果如图1所示。

图1应用HMI开发包为某机床开发的操作界面

　　(1)打开HMI编程包自带的例子程序oembspl.vbp，根据需要添加控件并设计界面外观，调用编程包中提供的函数访问数控系统，编程结束后生成oemb—spl.exe文件。

　　(2)修改配置文件：
　　①改RE—UK．ini，配置接口软键文本，在HMI中将6号软键的标签修改为“test”：HSK6=“test”
　　②修改Regie.ini，为6号软键配置应用程序oem-bspl.exe：Task6=nalne：=oembspI，Timeout：2 60000

　　(3)放人下面两个文件：
　　①oembspl.mdi：定义了所有程序内部子窗口及其类型。
　　②oembspl.ZUS：定义了oem程序的状态及动作。

　　(4)在oembspl.ini文件中定义上面两个文件的位置：
　　MDIList=OEMBSPl\OEMBSPl.MDl
　　ControlFile=OEMBSPl\OEMBSPl.ZUS

　　(5)在oem\language目录中的ol-UK.dll文件中，定义OEM程序内的软键文本。