数控系统人机界面开发方法研究

4 海德汉系统人机界面开发

　　海德汉数控系统的界面修改与制作大体分为两种方法，第一种方法是通过菜单编辑软件MenuDesign来编辑界面，这种方法操作简便，但是不够灵活，可以改变界面中右侧软键的图标样式，及点击后产生的PLC时序功能，与PLC程序可以很好的结合。图4所示为利用MenuDesign编辑器开发的界面，在原有界面右侧空白软键处，增加了一个带有“SYMG”标志的图形软键，按下该软键，会进入如图5所示的自己开发的各伺服轴运行状态画面，该画面中显示有机床各个轴运动时的实际速度等信息。

图4在标准界面上添加有公司标志的按钮

图5轴状态显示界 面

　　第二种界面开发方法需要用到Pyt}lon、Glade和Winpdb等第三方软件，结合海德汉的PLC程序及宏程序，来实现界面的修改及制作。该方法的特点是制作过程比较复杂，但应用效果很灵活。其中，PythonOEM程序选装，是为机床制造商提供的面向对象的控制系统高级编程语言，开发的程序可以通过熟悉的PLC窗口导人到PLC中，也可以显示在单独可用的窗口中，这个窗口可扩展为TNC的全屏显示。制作过程如图6所示。

图6 应用第三方软件开发过程 

　　首先用Glade软件制作需要显示的界面，再通过对Python和PLC的编程，将该界面需要导入的触发事件和显示模式做好，之后一并送人到NC的控制核心进行运算，最终达到预期的目的。

5 国产系统人机界面开发

　　国产数控系统使用较多的有华中数控、广州数控、沈阳高精、大连光洋以及飞阳系统。其中，广州数控系统、沈阳高精以及飞阳系统尚未提供人机界面的开发方法。不过对于大批量订购的系统，厂家可以在系统出厂前按用户的要求定制界面。目前只有华中数控和大连光洋系统提供了人机界面开发的解决方案。

　　5.1 华中数控系统人机界面开发

　　华中数控的人机界面开发使用的是华中数控2000型数控底层控制软件包HCNC-APl2.0。该软件的运行平台是MS-DOS5.0或以上版本，并需要先安装Bofland C++3.1。在安装目录下运行N.BAT即可装载底层并运行DEMO程序，运行N1.BAT即可装载底层并运行IIPDEMO.EXE，运行E．BAT底层控制程序退出。其界面的开发是基于C/C++，可以完成屏幕背景的设置、清屏、移动光标等基本功能，在程序的开始部分需要使用putch()、textattr()等指令进行初始化与底层NCBIOS的接El，获取NCBIOS通信区指针，将部分通信区数据赋初值，通过这一过程来完成HMI与NC数据的通信连接。在主程序中可以通过memset()、gptoxy()和ch_move_rel()等指令与其操作面板上的F1～F7按钮的配合来进行各个轴运动的控制。

　　5.2光洋系统人机界面开发

　　大连光洋数控系统从整体结构上分为OHMI、通信服务器和CNC内核三部分。通信服务器负责CNC内核和OHMI之间的通信工作以及对客户端指令的解释和处理。客户端根据通信服务器提供的通信协议与通信服务器进行数据的通信。对用户开放的是HMI部分，因为对用户开放，所以光洋数控系统的开放式HMI也称OHMI。OHMI的开发主要使用C/C++，遵循socket通信协议。用户可以使用C/C++语言根据不同的需要开发客户端程序，所有客户端程序的统称为OHMI。

6 结语

　　随着对数控系统更深层次的研究，对其结构和系统硬件的分析，可以获得重要的技术参数，通过对人机界面的开发，便能够将自适应控制、模糊控制、神经网络控制和前馈控制等先进的控制技术应用于数控机床，这无疑会进一步提高机床整体的性能与质量，进而增加产品附加值，提升产品竞争力。