一种应用在西门子840D数控系统的界面开发方法

技术领域

本发明属于人机界面开发技术领域，特别是涉及一种应用在西门子 840D数控系统的界面开发方法。

背景技术

人机界面是用户与机床之间互相传递信息的媒介，用来实现信息的输入与输出。西门子的数控系统, 是一个集成各种数控系统元件于一体的操作面板安装形式的控制系统,但是仅限于简单的使用西门子的标准数控系统和浅层次的应用,因而不能满足高档设备,比如轧辊磨床的特殊需求,这使得西门子数控系统的性能不能充分发挥,同时也使得高档数控机床的效益不能充分发挥。

西门子840D 数控系统提供了OEM软件和开发环境,其中包括VB, VC++接口。

数字轧辊磨床的进给分辨率在纳米级,要求磨出的轧辊在整个磨削面上 尺寸误差在微米级,对工件的形状误差也要求极高,根据轧辊的工艺要求,轧辊的直径可能具有正弦曲线变化或其他曲线变化等,这样就要求轧辊磨床的Z轴进给和X轴进给保持特殊的函数关系,由于上述多种原因,轧辊磨床不能直接采用西门子提供的标准界面和一般的控制方式,必须要求具有自己专用的人机界面。

发明内容

本发明的目的在于提供西门子840D数控系统的轧辊磨床人机界面开发方法，以解决上述问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种应用在西门子840D数控系统的界面开发方法，包括

一，操作系统：

所述操作系统包括数据输入输出模块，信息反馈模块，参数设置模块,故障处理模块，动态链接库模块，帮助系统模块;

所述数据输入输出模块实现数据的输入和数据的输出功能。

所述信息反馈模块实现操作者对在加工过程中的各种情况进行严格的控制。

所述参数设置模块主要是编辑R参数。

所述故障处理模块是及时处理加工过程中出现的各种故障。

控制系统软、硬件的协调工作通过动态链接库来实现，数据的上传和下传，也通过动态链接库来完成。

所述帮助系统模块向用户提供使用本操作系统的方法。

二，用VB语言进行界面的设计：

流程的每一框中的内容就是一个界面，每个界面包括窗体和模块，每一个窗口作为单独的子功能，以子窗口的形式分别被调用，多个窗体一起组成整个界面功能。分别为对窗体的有关属性是这样设置的:标题(Caption)， 名称(Name)，标注(Tag) 都设置成一个内容，按照窗体的序列或窗体的名称来设置，便于程序的应用与调用。在VB环境中，把设计的数控磨床软件界面控制程序的窗体和模块生成exe执行程序，以便嵌入到西门子提供的标准顺序控制中。

三，建立语言动态链接库：

西门子提供的标准控制界面的水平软键的菜单文本在VB环境下是不能编辑的，只有通过VC语言创建动态链接库来实现写入。创建顺序控制的动态语言DLL要根据相应的RC文件，利用VC++来创建。创建动态链接库之前，先建立一个RC源文件，即一个用写字板来编辑的RC文本。

四，界面嵌入：

1）建立程序管理文件Regie. ini：

2）在../OEM/下建立新的文件夹,并在文件夹中以文本形式建立子窗口列表文件.MDI及状态管理文件.ZUS。

3）编辑本工程的初始化文件.ini,将其移至/OEM/下。

4）在OEM中嵌入前两步生成的VB多窗体执行文件exe及VC语言生成的 dll与ini文件。

五，NC/PLC/HMI之间数据传递：

设计的界面嵌入后，要在界面上显示轴的坐标值、进给速度等参数，同时把相应的参数设置等读入系统程序中实现数控磨床的监控与运行，就必须要建立DDE链接来实现这些数据交换的功能，需要OEM提供的DDE接口以访问NC、PLC、MMC103的变量和文件。可以通过OEM软件所提供的OPC (OLE for process control,过程控制)和Sinumerik-COM接口来实现。

本发明具有以下有益效果：

本发明基于西门子数控系统提供的OEM 软件和开发环境，利用面向对象的编程语言VB和VC++，根据轧辊的工艺要求进行轧辊磨床的专用操作界面的设计。可以很方便地对西门子数控系统特有的算术参数-R参数进行保存和管理,进行加工程序的编制和保存，满足了自身的特殊需要,能够适应复杂加工的需要,给出操作提示、丰富显示内容、简化加工操作，能够有效降低加工中的误操作，提高加工精度，简化了操作,节省加工时间,提高生产率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的操作系统流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明为一种应用在西门子840D数控系统的界面开发方法，包括

一，操作系统：

所述操作系统包括数据输入输出模块，信息反馈模块，参数设置模块,故障处理模块，动态链接库模块，帮助系统模块;

所述数据输入输出模块实现数据的输入和数据的输出功能,，数据的输入主要体现在R参数上,它是按照零件的加工参数，以R参数的方式输入到操作系统中，再传递到840D数控系统进行加工.数据的输出包括加工过程中各个坐标轴的实际位置，轴的进给率等。

所述信息反馈模块实现操作者对在加工过程中的各种情况进行严格的控制。这些情况包括各个坐标轴是否到达预定的位置,进给轴的运行状态，PLC的状态，报警信息等。

所述参数设置模块主要是编辑R参数。

所述故障处理模块是及时处理加工过程中出现的各种故障。当系统检测到故障后会显示报警信号，提示操作者哪个部位出现了故障并具备手动处理和自动处理功能。故障处理功能模块还需具有模拟故障的功能，即假设某类故障的类型，诊断系统是否会自动采取相应的紧急措施。

动态链接库模块没有在界面上出现，但它是本系统中很重要的纽带，它的设计关系到整个系统的控制功能。它的存在，使得软、硬件设计分工更加独立，模块化更强。整个控制系统软、硬件的协调工作通过动态链接库来实现，数据的上传和下传，也通过动态链接库来完成。

所述帮助系统模块向用户提供使用本操作系统的方法。

二，用VB语言进行界面的设计：

流程的每一框中的内容就是一个界面，每个界面包括窗体和模块，每一个窗口作为单独的子功能，以子窗口的形式分别被调用，多个窗体一起组成整个界面功能。分别为对窗体的有关属性是这样设置的:标题(Caption)， 名称(Name)，标注(Tag) 都设置成一个内容，一般按照窗体的序列或窗体的名称来设置，便于程序的应用与调用。在VB环境中，把设计的数控磨床软件界面控制程序的窗体和模块生成exe执行程序，以便嵌入到西门子提供的标准顺序控制中。

三，建立语言动态链接库：

西门子提供的标准控制界面的水平软键的菜单文本在VB环境下是不能编辑的，只有通过VC语言创建动态链接库来实现写入。创建顺序控制的动态语言DLL要根据相应的RC文件，利用VC++来创建。创建动态链接库之前，先建立一个RC源文件，即一个用写字板来编辑的RC文本。

四，界面嵌入：

1）建立程序管理文件Regie. ini：

2）在../OEM/下建立新的文件夹,并在文件夹中以文本形式建立子窗口列表文件.MDI及控制文件.ZUS。

3）编辑本工程的初始化文件.ini,将其移至/OEM/下。

4）在OEM中嵌入前两步生成的VB多窗体执行文件exe及VC语言生成的 dll与ini文件。

五，NC/PLC/HMI之间数据传递：

设计的界面嵌入后，要在界面上显示轴的坐标值、进给速度等参数，同时把相应的参数设置等读入系统程序中实现数控磨床的监控与运行。就必须要建立DDE链接来实现这些数据交换的功能，需要OEM提供的DDE接口以访问NC、PLC、MMC103的变量和文件。可以通过OEM软件所提供的OPC (OLE for process control,过程控制)和Sinumerik-COM接口来实现。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。