Micro數(shù)控系統(tǒng)人機(jī)界面二次開發(fā)方法

■ 秦川機(jī)床工具集團(tuán)股份公司 （陜西寶雞 721009） 郭 璐

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人機(jī)界面是用戶和機(jī)床系統(tǒng)信息傳遞的媒介，用來實(shí)現(xiàn)信息的輸入和輸出。隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的日益推進(jìn)，對高精度、高性能機(jī)床的需求也將會越來越大，因此，通用HMI界面無法滿足日益增長的機(jī)床功能需求，對更加先進(jìn)化的人機(jī)界面的二次開發(fā)研究就會非常有意義。

本文研究的作為專用機(jī)床的數(shù)控轉(zhuǎn)子槽磨床，為汽車的零部件提供了高精度加工，所磨削的轉(zhuǎn)子槽（見圖1）可以用于汽車轉(zhuǎn)向泵，也可用于汽車輸油泵上，在實(shí)際裝配過程中，由于轉(zhuǎn)子槽中要裝入葉片，因此為了降低噪聲，這類轉(zhuǎn)子對槽的精度要求比較高，因而能夠滿足轉(zhuǎn)子槽高精度磨削加工的轉(zhuǎn)子槽磨床就必不可少了，并且隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，這類專用機(jī)床所占市場份額也將會不斷增加。綜上所述，用于轉(zhuǎn)子槽磨床的專用人機(jī)界面開發(fā)是十分必要的。

圖 1

本文研究的是在Micro系統(tǒng)下所進(jìn)行的二次開發(fā)，開發(fā)工具是仿真軟件MTX_micro_Trainer，Micro系統(tǒng)的二次開發(fā)方式有很多，需要根據(jù)具體情況選擇最適宜的方式。由于數(shù)控轉(zhuǎn)子磨床的加工所需參數(shù)并不是非常多，結(jié)合這個特點(diǎn)，選擇以下的二次開發(fā)方式會更加優(yōu)越。

1.用戶界面的設(shè)計

用戶自定義界面首先需要考慮的就是如何進(jìn)行界面設(shè)計。Micro系統(tǒng)提供五種控件，分別為文本標(biāo)簽、編輯框、信息框、圖片和狀態(tài)燈，可以使用這五種控件來設(shè)計所需的用戶自定義界面。根據(jù)本文所研究的數(shù)控轉(zhuǎn)子槽磨床所需加工參數(shù)，可以使用系統(tǒng)自帶的控件做界面，這樣既可以進(jìn)行便捷的零件管理又使得界面更美觀，如圖2所示。

圖 2

2.用戶界面的配置

執(zhí)行仿真軟件MTX_micro_Trainer，在MTX_micro_Trainer啟動對話框中選擇新建標(biāo)準(zhǔn)機(jī)

床下的車床（樣機(jī)）/銑床（樣機(jī)）新建機(jī)床，或者在已創(chuàng)建的機(jī)床一欄中選擇已存在的機(jī)床，點(diǎn)擊開始按鈕進(jìn)入對應(yīng)機(jī)床的控制面板。

打開步驟：新建一個用戶界面OP鍵，或者在文件瀏覽界面打開已有的用戶界面。如圖2所示打開已有的界面，基本結(jié)構(gòu)如圖所示。使用光標(biāo)鍵上下左右切換來選擇控件，屏幕狀態(tài)欄顯示當(dāng)前控件的長、寬、高位置和所綁定的變量等基本信息。

在圖2打開的用戶自定義界面中，執(zhí)行水平軟鍵“屬性”可以打開所選定的控件屬性界面編輯控件屬性；執(zhí)行水平軟鍵“位置”可以編輯所選擇控件的位置以及調(diào)整控件的大??；執(zhí)行垂直軟鍵“增加控件”可以創(chuàng)建文本標(biāo)簽、編輯框、信息框、圖片和狀態(tài)燈五種控件并編輯新創(chuàng)建的對應(yīng)控件的位置；執(zhí)行垂直軟鍵“設(shè)置界面”可以打開用戶界面屬性界面；執(zhí)行“設(shè)置按鍵”可以打開按鍵設(shè)置界面設(shè)置F鍵和M鍵。

用戶界面屬性界面：修改用戶界面背景色、背景圖片及界面名稱等信息。

名稱輸入可以為字符串或者文本標(biāo)簽；圖片路徑應(yīng)設(shè)置為當(dāng)前背景圖片的絕對路徑；X位置和Y位置以及寬度和高度用來設(shè)定背景框的位置及大小。當(dāng)所有修改都結(jié)束后，可以執(zhí)行水平軟鍵提交保存對用戶界面屬性的編輯，也可執(zhí)行水平軟鍵取消放棄對用戶界面屬性的編輯，如圖3所示。

控件屬性界面：修改用戶所創(chuàng)建控件的文本、字體、數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)格式等內(nèi)容。

不同控件所對應(yīng)的屬性界面不同，以最常用的編輯框和狀態(tài)燈為例。編輯框的控件屬性界面如圖4所示，界面上顯示了編輯框所綁定的變量序號以及數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)格式。數(shù)據(jù)源為編輯框的數(shù)據(jù)來源，可以是CPL變量、PLC變量和HMI數(shù)據(jù)等，是用于和系統(tǒng)交互的數(shù)據(jù)。其中，CPL變量是博世力士樂系統(tǒng)提供的一種和界面交互的機(jī)床變量，它包括局部變量、全局變量、永久變量和可定義永久變量，變量類型包括整數(shù)型、雙精度型、布爾型、字符型和實(shí)數(shù)型，例如永久整數(shù)型變量1可定義為@1%。HMI數(shù)據(jù)是Micro系統(tǒng)提供的一種數(shù)據(jù)源，可根據(jù)不同數(shù)據(jù)內(nèi)容所對應(yīng)的索引號顯示一些機(jī)床數(shù)據(jù)如通道狀態(tài)、進(jìn)給速率等。數(shù)據(jù)格式用來設(shè)置數(shù)值的顯示樣式。當(dāng)所有修改都結(jié)束后，可以執(zhí)行水平軟鍵提交保存對控件屬性的編輯，也可執(zhí)行水平軟鍵取消放棄對控件屬性的編輯。

狀態(tài)燈的控件屬性界面如圖5所示，界面上顯示了狀態(tài)燈所綁定的變量序號以及數(shù)據(jù)源和條件格式等。數(shù)據(jù)源為狀態(tài)燈的數(shù)據(jù)來源，可以是CPL變量，PLC變量等，變量意義如上文。狀態(tài)燈中的文本輸入可以為字符串或者文本標(biāo)簽，路徑為狀態(tài)燈默認(rèn)圖片的絕對路徑，可以通過執(zhí)行垂直軟鍵的“選擇圖片”來瀏覽目錄選擇狀態(tài)燈的圖片。條件格式的作用是當(dāng)滿足數(shù)據(jù)源的值在值范圍內(nèi)時狀態(tài)燈應(yīng)該顯示的內(nèi)容，當(dāng)所有的條件格式都不滿足時狀態(tài)燈顯示默認(rèn)內(nèi)容。當(dāng)所有修改都結(jié)束后，可以執(zhí)行水平軟鍵提交保存對控件屬性的編輯，也可執(zhí)行水平軟鍵取消放棄對控件屬性的編輯。

按鍵設(shè)置界面：定義界面的M鍵和F鍵，可以設(shè)置多級按鍵，如圖6所示。以F鍵為例說明。

圖 3

圖 4

圖 5

圖 6

水平軟鍵“插入”是插入一級導(dǎo)航條；“編輯”是打開文本編輯器編輯當(dāng)前按鍵的執(zhí)行指令列表；“移除”是刪除當(dāng)前這級導(dǎo)航條；“保存”是保存按鍵定義到一個單獨(dú)文件中；“另存為”是保存按鍵定義到另一個單獨(dú)文件中；“返回”是返回到主界面。垂直軟鍵“導(dǎo)入”是打開瀏覽器選擇文件導(dǎo)入F鍵文件。

3.界面的數(shù)據(jù)管理

在界面設(shè)計和制作之后，就要實(shí)現(xiàn)界面參數(shù)值和機(jī)床數(shù)據(jù)的交互。如圖2 所示，在工件

件號編輯框中輸入不同的數(shù)字并點(diǎn)擊回車后，槽數(shù)、槽深等編輯框中的參數(shù)值也會跟著切換到對應(yīng)的工件件號下，因此，有多少個工件件號就有對應(yīng)的多少套工件參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了零件管理。槽數(shù)、槽深等轉(zhuǎn)子基本參數(shù)和修整、加工參數(shù)在編輯框輸入數(shù)據(jù)后執(zhí)行回車就可實(shí)現(xiàn)保存數(shù)據(jù)到NC機(jī)床變量。

4.結(jié)語

本文所述基于博世力士樂Micro系統(tǒng)的人機(jī)界面二次開發(fā)方法運(yùn)用于轉(zhuǎn)子槽磨床上，既使得用戶自定義界面可自行設(shè)計的簡潔、美觀，又能夠便捷的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理，實(shí)際磨削結(jié)果也可達(dá)到精度的要求，是一種在加工參數(shù)不是非常多的情況下行之有效的二次開發(fā)方式，可廣泛應(yīng)用于各類機(jī)床的Micro系統(tǒng)人機(jī)界面二次開發(fā)中。