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随着数控机床及技术的发展，数控机床的种类越来越多，结构也愈加复杂，往往在刚接触新设备时，对一些特殊或是新功能，操作者多有一种无从下手的感觉，再遇到机床故障，更是一筹莫展。Operate作为当下西门子828D和840Dsl系统的人机操作软件，不仅集成了丰富的工件编程与图形显示，还支持用户自定义屏幕，自定义操作理念和方案。用户利用此功能可以设计属于自己的机床操作画面，以简化机床用户操作，编程和故障诊断等。为简化和方便数控机床的操作及诊断，本文应用西门子Operate的二次界面开发功能，在用户操作Custom区自定义开发出了数控机床操作诊断界面。 1.二次开发示例任务说明文中以下述三个对话框的二次开发为例展开和介绍说明。 李正江等[10]建议对甲状腺被膜侵犯和Ⅵ区淋巴结转移的cN0甲状腺癌患者，常规行颈部Ⅲ、Ⅳ区淋巴结清扫， 能及时发现和清除侧颈隐性淋巴结的转移。SLNB能有效发现早期转移的颈部淋巴结，特别能反映Ⅵ区淋巴结的转移情况，再结合肿瘤大小、是否有包膜侵犯，对于临床是否行侧颈区(Ⅱ～Ⅳ区)淋巴结清扫起到了指导作用，因此，纳米碳示踪前哨淋巴结活检能有效地评估cN0分化型甲状腺癌颈部淋巴结转移情况，同时在保证Ⅵ区淋巴结清扫彻底的同时，还有助于甲状旁腺的保护。 （1）Custom区登录后的屏幕显示，示例任务如图1所示。该对话框的屏幕显示不是在Com项目文件中定义，而是在Custom.ini配置文件中定义。 （2）机床操作的可视化界面设计，示例任务如图2所示。有一些机床操作，如功能选择、刀库调试和各类补偿等。在实际应用中，关联的信号较多，调试和操作都比较复杂，为其开发出 算了，多一事不如少一事，给他点钱吧。这样想着，我掏出十元钱递给了老男人。接过十元纸币，他似乎还嫌太少，心有不甘，但又无可奈何。  图1 Custom区登录后界面 （1）人机界面开发系统功能配置。西门子对使用Operate人机操作软件的数控系统设置了选项功能授权，为开发人机界面的需要，系统要增加相应的授权配置，否则，用户自定义界面将不能全部被显示，并且报警缺少Easy Screen功能授权，如图4所示。可视化界面，可使机床的可操作性更强。 而南宁市各水系水资源的时程分配不均，汛期水多形成涝灾，而枯水期水资源锐减，河道来水少。据统计，各水系枯水期10—3月来水量占全年不到10%，汛期4—9月来水量占全年90%。建城区硬化后，汛期降水流流失快，枯水期降水少，河道常干涸，不能满足景观及生态环境用水要求。若无其他水源补充，河道水体得不到更新，易变质。为了保证河道的可持续发展，河道生态需水量为多年平均流量的10%～20%，同时规划河道景观需一定水量及水深。  图2 机床操作可视化界面设计 （3）机床状态的可视化界面设计，示例任务如图3所示。机床所处的状态是对其进行操作和故障诊断的关键所在，可视化界面可使操作者非常直观地了解机床的状态。  图3 机床状态可视化界面设计 2.人机操作界面的创建及实现概述 图4 缺少授权报警界面 标准情况下，系统最多可以配置5个界面。要配置更多的界面，则需要许可选件Sinumerik Operate Runtime OA Easy Screen 来实现，该授权如图5所示。  图5 授权界面 （2）人机操作界面相关文件及其安装。西门子Operate操作界面的创建需要相应的项目源文件、配置文件、语言文件、图片文件及用户变量文件等。人机操作界面的创建需要设计的相关文件及其安装路径如图6所示。  图6 相关文件及安装路径 根据Easy Screen界面嵌入系统位置的不同，可分为两大类：嵌入到Machine、Parameter等系统标准区域和嵌入到Custom用户操作区。用户界面嵌入到系统标准区域时，只有一个相关配置文件Easy Screen.ini。嵌入到Custom用户操作区时，有三个相关配置文件Easy Screen.ini、Custom.ini和Slamconf i g.ini。 (2)元数据生产。元数据为描述数据的数据，即数据的标识、覆盖范围、质量、空间和时间模式、空间参照系和分发等。作为地理国情普查元数据，将生产全过程的相关信息记录到了一个有图形、有属性的数据库中，基本满足生产数据库元数据要求。 配置文件用来标定用户界面所启动的Com项目源文件，一般默认情况下，系统里是没有的，需要由用户自行添加。用户可以在系统下列路径“/siemens/sinumerik/hmi/cfg”中找到相应的配置文件模板，其中有西门子系统提供给用户允许使用的区域软键和相应的配置内容。用户不可直接修改这些模板文件，可将这些需要的配置文件模板拷贝到用户或制造商目录里进行添加修改。 （3）Easy Screen人机界面创建概述。操作界面配置文件结构基本框架由登入软键说明、对话框定义、变量定义、方法说明和软键栏定义五部分组成，并且这五部分在文件中须遵循所列出的顺序。调用配置文件中的“载入屏幕”（LM）或者“载入软键栏”（LS）可以重新命名被调对象所在的文件。 功能指令诸如载入屏幕（LM），载入软键栏（LS），装载块（LB）和装载表格（LG）等，可以调用同一文件中的屏幕项目，也可调用不在同一个文件中的项目。利用功能指令的这一特点，一个项目文件中仅定义一项内容，在需要某一项时，通过对应的指令在需要的节点上加以调用，就可实现相应的界面。这样，既简化了程序的格式，增强了程序的可读性，也方便了后续新界面的嵌入，增强了项目界面程序的通用性，子项目示例文件如图7所示。 用不同浓度的 GSK126 （0、2、5、10、15、20、30、40、50、80 μmol/L） 干预 ONFH 组 MSCs，以确定GSK126最适浓度。然后以最适浓度干预细胞，观察24、48、72 h后细胞增殖情况。调整细胞悬液浓度为2×104/ml，接种于96孔板，各组10孔。培养一定时间后，每孔加入MTT溶液20 μl，37℃孵育4 h后去除上清液，每孔加入150 μl DMSO，振荡10 min，酶联免疫检测仪测定各孔吸光值（波长490 nm）。  图7 子项目示例文件 操作界面配置文件框架示例： //S(START); 登录软键定义开始 HSxx=(******); 登录软键定义 HSyy=(******); 登录软键定义 PRESS(HSxx); 软键按下 LM(“*****”,”***.com”); 装载页面 END_PRESS; 软键按下结束 PRESS(HSyy); 软键按下 LM(“***”,”*****.com”); 装载页面 END_PRESS; 软键按下结束 //END; 登录软键定义结束 操作界面项目文件框架示例： //M{*****}; 对话框定义 DEF; 变量定义 HSxx; 软键定义 VSyy LOAD; 界面装载块开始 “哇，哥哥好厉害！”妹妹的小脸上洋溢着喜悦，“这是我第一次得满分哦。颜姨说了，为了奖励我，要请我吃大餐。” LG('***','**','***.com') LB('**','****.com') CALL('***') 将臭牡丹粗提物用DPPH孵育后直接进行HPLC检测(图1b)，对比孵育前后色谱峰峰高的变化，发现化合物1～化合物13的色谱峰与DPPH溶液孵育后基本消失，表明其具有较强的抗氧化活性. END_LOAD; 界面装载块结束 PRESS(SKxx); 软键按下 LM(“*****”,”***.com”); 装载页面 END_PRESS; 软键按下结束 CHANGE(****); 变量值修改开始 …… END_CHANGE; 变量值修改结束 //END; 对话框定义结束 3.Custom操作区的界面创建实现（1）Custom操作区的激活。西门子840Dsl系统在初始状态下，Custom操作区是没有激活的，要求用户在有需要的情况下自行激活。用户可以在系统下列路径“/siemens/sinumerik/hmi/cfg”中找到配置模板Slamconf i g.ini文件，可将这个配置文件模板拷贝到用户或制造商目录里对其进行修改。 Slamconfig.ini文件中修改[Custom]项内容，如下： [Custom] Picture=hd_Custom.png 煤炭：广东省内已停止自产，受制于煤炭来源不确定、运距远、运力有限等因素制约，煤炭供应面临较大压力。因此，广东应积极控制煤炭消费总量，同时多方拓展煤炭供应渠道。 SoftkeyPosition=7 Visible=true 以入射点O为坐标原点,水平面为xOy平面,过入射光线且与水平面垂直的平面为yOz平面,建立空间直角坐标系.设入射光线与以O为球心,1为半径的球面的交点为A,反射光线与该球面的交点为B,z轴的正半轴与球面的交点为Z. Custom操作区激活后，位置显示如图8所示。操作区“Custom”的软键位于系统主菜单的第7个水平键。当然，用户也可根据需要自定义在系统主菜单的扩展软键HS9-HS16上。操作区“Custom”显示为带有可设置标题的空窗口。所有水平和垂直软键都是可设置的。  图8 位置显示 （2）Custom操作区的软键设计实现。用户可以在系统下列路径“/siemens/sinumerik/hmi/cfg”中找到配置模板Easy Screen.ini和Custom.ini文件，将这两个配置文件模板拷贝到用户或制造商目录里对其进行修改。修改有效后，系统显示界面如图1所示。 农历正月十六，家中的老奶奶或妈妈闻鸡而起，从北锅台锅底取下锅底黑灰，在睡梦香甜中的儿孙们的脑门上或脸上抹上点黑灰，目的是避免儿孙们受到鬼怪邪魔的侵扰，保佑儿孙们一年平安。年轻人都起得很早，带着锅底黑灰到亲属家、到左临右舍家相互涂抹黑灰。有的懒散的人起的晚了，在被窝里就被人家抹的满脸黑，走在大街上的人们不论认识与否，都会趁对方不备，突然袭击，抹个满脸黑。这一天，最倒霉的是当嫂子的，她们成了前来抹黑者的主攻对象，孩子们也屋里屋外你追我赶，相互涂抹，活动场面非常活跃热闹。 E a s y S c r e e n.i n i文件[S TA RT F I L E S]和[LANGUAGEFILES]两项中修改或增加如下内容： [STARTFILES] StartFile02 = area := Custom, dialog := SlEsCustomDialog,startf i le := Custom.com; 指定Custom软键所启动的项目文件 [LANGUAGEFILES] LngFile03 = aluc.txt; 指定自定义界面使用的语言文件 Custom.ini文件[Header]和[Picture]两项中修改或增加如下内容： 比如教学人教版小学语文《草原》这一课时，文章重点描绘了草原优美及壮观的景色，表达了作者初次见到草原的愉悦心情。在实际教学中，教师可采取以读代讲的方式对学生进行指导，并且在学生进行实际阅读前，还可向学生提出如下问题：(1)找出文章中描写草原景色的句子、段落；(2)思考一下这些描写景物的句子及段落描绘出草原怎样的景象。学生带着教师的提问去阅读文章，常常会用心沉浸到课文阅读中，并且探寻到课文的中心思想。在学生找出句子与段落后，教师可对词语及句子进行讲解，这样可让学生准确掌握草原特色，加深学生的理解与体会。 [Header] Text=HLAND_MIN; 定义标题栏文字 [Picture] Picture=HCMACH1.png; 指定要显示的图片文件 4.Operate用户界面文件设计（1）系统用户变量定义文件。UGUD.DEF内容格式如下：（部分） …… DEF NCK REAL MAC_CEC_POS[26] DEF NCK REAL MAC_CEC_NCOMP[26] DEF NCK REAL MAC_CEC_VCOMP[26] DEF NCK REAL MAC_CEC_UCOMP[26] …… （2）界面语言文件。aluc_chs.txt中文语言内容如下：（部分） …… 86122 0 0 '补偿点位置' 86123 0 0 '无头%n补偿值' 86124 0 0 '平旋盘%n补偿值' 86125 0 0 '万能头%n补偿值' 86126 0 0 '退出' 86127 0 0 '确认' …… 应利用压缩空气往回吹扫，能轻易地除去安全防爆膜内的干性脏物；拆洗网格衬垫或采用超声波浴清洁，可清除粘附有颗粒和泥浆状的油性脏物；确保烧嘴回火过滤网套夹固定支座安装到位，紧固情况良好，且将螺牙维护列入月修项目，安装时更换螺牙磨损夹套，将夹套安装至最低位置上紧固，可大幅降低防爆膜爆炸次数。 aluc_eng.txt英文语言内容如下：（部分） “陌生人”这个概念对于孩子来说是有疑惑的，像文章开头故事里那个救援人员是不是陌生人？警察是不是呢？消防员是不是呢？ …… 86122 0 0 'CEC_POS' 86123 0 0 'Ncomp' 86124 0 0 'Vcomp' 86125 0 0 'Ucomp' 86126 0 0 'EXIT' 86127 0 0 'OK' …… （3）对话框显示变量定义。部分内容如下： DEF Picture1={TYP='S',ST='\\cus_scr1.png',WR=1,TXT_X=215,TXT_Y=10, TXT_W=200,TXT_H=350}; D E F E d i t s t 0 1=(R/0,1 0 0/1 0 0//D T 1,DO0///279,389,35/100,10,50,21/3) DEF Edit01=(I///,,,,/wr3///45,11,35,19/20,10,80,21//) D E F E d i t s t 0 2=(R/0,1 0 0/1 0 0//D T 1,DO0///279,389,35/100,30,50,21/3) DEF Edit02=(I///,,,,/wr3///45,31,35,19/20,30,80,21//) D E F E d i t s t 0 3=(R/0,1 0 0/1 0 0//D T 1,DO0///279,389,35/100,50,50,21/3) DEF Edit03=(I///,,,,/wr3///45,51,35,19/20,50,80,21//) D E F E d i t s t 0 4=(R/0,1 0 0/1 0 0//D T 1,DO0///279,389,35/100,70,50,21/3) DEF Edit04=(I///,,,,/wr3///45,71,35,19/20,70,80,21//) …… DEF EdittmpS DEF EdittmpI …… （4）登录软键界面定义（见图1）。部分内容如下： //S(START) HS1=([,$86000],PA0,TP1,SE3) HS2=([,$86001],PA0,TP1,SE1) HS3=([,$86002],PA0,TP1,SE1) VS1=([,$86003],PA0,TP1,SE3) VS2=([,$86004],PA0,TP1,SE1); 按下垂直软键2后，加载cus_sinuoprscr_1.com文件中定义的屏幕mac_opra_sta PRESS(VS2) LM('mac_opra_sta','cus_sinuoprscr_1.com') END_PRESS; 按下水平软键2后，加载cus_sinuoprscr_2_1.com文件中定义的屏幕mac_opra_msta PRESS(HS2) LM('mac_opra_msta','cus_sinuoprscr_2_1.com') E N D_P R E S S; 按下水平软键3后，加载c u s_sinuoprscr_3_1_1.com文件中定义的屏幕mac_io_state_1 PRESS(HS3) LM('mac_io_state_1','cus_sinuoprscr_3_1_1.com') END_PRESS //END （5）装载表格（见图2）。加载含有表格的屏幕项目文件设计如下：（部分） //M{mac_cec,HD=$86112} DEF GridVar=(R/%mac_cec///WR2////0,0,600,300); 定义表格变量 HS1=([,$86113],PA0,TP1,SE1) HS3=([,$86114],PA0,TP1,SE1) HS4=([,$86115],PA0,TP1,SE1) HS6=([,$86120],PA0,TP1,SE3) VS1=([,$86123],PA0,TP1,SE1) VS2=([,$86124],PA0,TP1,SE1) VS3=([,$86125],PA0,TP1,SE1) VS7=([,$86127],PA0,TP1,SE2) VS8=([,$86126],PA0,TP1,SE1); 装载表格文件cus_sinuoprscr_grid.com中的表格mac_cec LOAD LG('mac_cec','GridVar','cus_sinuoprscr_grid.com'); END_LOAD …… //END 表格项目文件设计如下：（部分） //G(mac_cec/0/14) {TYP='I',WR=1,AL=1,VAR='1',W=20,OF1=1} {TYP='R[2]',ST=$86122,WR=1,VAR='MAC_CEC_POS[0]',W=62,OF1=1} {TYP='R[2]',ST=$86123,WR=1,VAR='MAC_CEC_NCOMP[0]',W=62,OF1=1} {TYP='R[2]',ST=$86124,WR=1,VAR='MAC_CEC_VCOMP[0]',W=62,OF1=1} {TYP='R[2]',ST=$86125,WR=1,VAR='MAC_CEC_UCOMP[0]',W=62,OF1=1} {TYP='I',WR=1,AL=1,W=15,OF1=1} {TYP='I',WR=1,AL=1,VAR='14',W=20,OF1=1} {TYP='R[2]',ST=$86122,WR=1,VAR='MAC_CEC_POS[13]',W=62,OF1=1} {TYP='R[2]',ST=$86123,WR=1,VAR='MAC_CEC_NCOMP[13]',W=62,OF1=1} {TYP='R[2]',ST=$86124,WR=1,VAR='MAC_CEC_VCOMP[13]',W=62,OF1=1} {TYP='R[2]',ST=$86125,WR=1,VAR='MAC_CEC_UCOMP[13]',W=62,OF1=1} //END （6）加载装载块（见图3）。加载含有块装载的屏幕项目文件设计如下：（部分） //M{mac_io_state_1,HD=$86320} …… DEF E d i t s t 1 1=(R/0,1 0 0/1 0 0//D T 1,DO0///279,389,35/100,200,50,21/3) DEF Edit11=(I///,,,/wr3///45,201,35,19/20,200,80,21//) DEF E d i t s t 1 2=(R/0,1 0 0/1 0 0//D T 1,DO0///279,389,35/100,220,50,21/3) DEF Edit12=(I///,,,/wr3///45,221,35,19/20,220,80,21//) …… LOAD LB('io_state','cus_sinuoprscr_3_1b.com') CALL('line_gr1') CALL('scr_io_st') CALL'scr_io_fc') FOC='Edit01' END_LOAD FOCUS CALL('scr_io_foc') END_FOCUS CHANGE() CALL('scr_io_fc') END_CHANGE …… //END 块项目文件设计如下：（部分） //B(io_state) SUB(line_gr1) LINE (20,10,20,170,4,1) LINE (100,10,100,170,4,1) LINE (150,10,150,170,4,1) …… END_SUB SUB(scr_io_st) Edit01.ST=<<EdittmpS<<EdittmpI<<'.0' Edit02.ST=<<EdittmpS<<EdittmpI<<'.1' Edit03.ST=<<EdittmpS<<EdittmpI<<'.2' Edit04.ST=<<EdittmpS<<EdittmpI<<'.3' …… END_SUB …… //END 5.用户界面二次开发的其他说明（1）文中界面开发是基于西门子Operate版本为V4.7而创建的。原则上，不区分西门子828D或840Dsl系统，仅对西门子Operate版本区分。 （2）文中对软键上的图标未做介绍说明，实际上，每个操作软键都可以有对应的图标，软键图标的格式和文件安装位置都与屏幕图片的相同，但图片大小有所区别。 （3）系统用户UGUD变量对界面开发不是必须的，仅是有需要才定义的。 （4）界面语言的定义和选择，当界面文字需要随系统语言的改变而改变时，就需要定义相应的Easy Screen语言文件。此语言文件以报警文件的格式制作。 （5）设计Easy Screen界面的文件需要使用Notepad、Ultraedit等工具软件。 6.结语基于西门子Operate的Easy Screen功能，为简化机床的操作，方便数控机床的故障诊断，在用户操作Custom区二次开发出了机床操作诊断几个自定义界面。并对西门子Operate人机界面二次开发的关键点做了详细的介绍说明。通过几个示例的展现，旨在引领机床功能，调试和故障诊断的可视化设计潮流，增强机床的可操作性。 参考文献： [1] 西门子（中国）有限公司.SINUMERIK 840Dsl基本软件和操作软件开机调试手册[Z].2015. [2] 西门子（中国）有限公司.SINUMERIK 828D/828D BASIC简明调试手册[Z].2014. [3] 西门子（中国）有限公司.SINUMERIK 840Dsl/828D工作准备部分 编程手册[Z].2015. [4] 西门子（中国）有限公司.SINUMERIK 840Dsl/828D铣削操作手册[Z].2015. [5] 西门子（中国）有限公司.SINUMERIK 840Dsl简明调试手册[Z].2014. [6] 西门子股份公司.SINUMERIK 840Dsl SINUMERIK Operate 编程手册[Z].2012. |
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