[发明专利]基于面向对象可重构的开放式数控系统人机界面设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及到数控机床系统领域，具体地讲是一种基于面向对象可重构的开放式数控系统人机界面设计方法。

背景技术

人机界面(Human Machine Interface)简称HMI，广义的解释就是“使用者与机器间沟通、传达及接收信息的接口”。人机界面是数控系统的重要组成部分之一，是数控系统与机床设备用户之间信息交互的窗口，用户界面直接影响着数控机床的工作效率和效果，友好、安全、易维护的人机界面是取得良好加工效果的保证。

随着现代数控技术的不断发展，数控机床系统也朝着可定制、多样化、个性化和可重构的方向发展，为了满足不同的需求，数控机床系统也朝着多样化、个性化的方向发展。为了满足用户不同的需求，提高人机界面的模块化、扩展性和易维护性，提高数控系统人机界面的开发效率、降低维护成本，具有重要的意义和经济价值。

发明内容

针对不同机床和不同用户对个性化定制数控系统人机界面的需求和对机床数控系统进行升级改造的需求，本发明利用面向对象语言工具，提供一种功能模块化、可定制、可重构、易升级维护的数控系统人机界面设计方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：基于面向对象可重构的开放式数控系统人机界面设计方法，将开放式数控系统人机界面划分为四个功能区：

系统运行信息功能区，根据数控系统当前运行数据，更新数控系统总体运行信息；

报警信息功能区，采集数控系统当前的报警信息，逐条更新显示给用户，将报警信息保存为历史报警信息文件；

功能按钮功能区，根据系统当前加工模式和用户选择，更新按钮菜单，提示用户可进行的功能操作；

中心窗口功能区，根据系统当前加工模式和用户选择，调用相应功能模块，组建成中心窗口，与用户进行信息交互；

每个功能区均由功能模块组成，将各个功能模块用面向对象的方法进行封装，通过功能区的划分逐级构建数控系统人机界面。

所述数控系统总体运行信息包括当前加工模式、机床开关、急停状态、系统时间。

所述功能模块由基类功能模块继承，将各个功能模块中共有的和常用的功能设计到基类功能模块内，将从数控系统各种数据及状态添加到数据更新接口，将数控系统此时能够执行的功能提示添加到按钮菜单接口，将用户操作命令添加到按钮功能接口。

所述基类功能模块具有数据更新接口、按钮菜单接口和按钮功能接口，上述三个接口函数为虚函数

所述面向对象的方为将数据更新接口、按钮菜单接口和按钮功能接口设计为公有方式以供外部调用，其他具体数据和功能实现设计为私有方式以保护数据，通过对数据更新接口、按钮菜单接口和按钮功能接口这三个接口来实现对该功能模块的调用。

所述逐级构建数控系统人机界面为将其数据更新接口、按钮菜单接口和按钮功能接口在其父窗口注册，逐级构建数控系统人机界面。

所述功能模块之间相互独立由其父窗口进行管理，其父窗口根据当前系统状态自动构建和调用相应功能模块，具体功能由被调用的功能模块自身完成。

本发明具有以下优点：

1.利用本发明方法在针对不同用户需求进行设计开发时，可根据用户要求，进行个性化定制数控系统人机界面，或者用户直接可以利用参数配置个性化人机界面系统。

2.利用本发明方法可以在设计开发数控系统时，根据需求，选择所需要的功能模块，通过简单的重构，对数控系统人机界面进行快速开发。

3.利用本发明方法，在该数控系统日后升级维护时，由于人机界面功能模块化，各个功能均封装在自身功能模块之内，设计修改其功能不影响其他功能模块，方便该系统日后升级维护和升级，降低系统日后升级维护工作量，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明开放式数控系统人机界面功能区划分图；

图2为本发明中心窗口功能区结构图；

图3为本发明前台加工窗口模块组件结构图；

图4为本发明后台系统功能窗口模块组件结构图；

图5为本发明自动加工模式模块组件结构图；

图6为本发明基类功能模块和各功能模块继承关系图；

图7为本发明开放式数控系统人机界面设计流程图；

图8为本发明为某机床厂商定制的开放式数控系统人机界面实例图；

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。