[發明專利]基于面向對象可重構的開放式數控系統人機界面設計方法

無效

• 申請號: 201110438927.X
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN103176784A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 崔滿;楊東升;劉蔭忠
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽計算技術研究所有限公司
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

技術領域

本發明涉及到數控機床系統領域，具體地講是一種基于面向對象可重構的開放式數控系統人機界面設計方法。

背景技術

人機界面(Human?Machine?Interface)簡稱HMI，廣義的解釋就是“使用者與機器間溝通、傳達及接收信息的接口”。人機界面是數控系統的重要組成部分之一，是數控系統與機床設備用戶之間信息交互的窗口，用戶界面直接影響著數控機床的工作效率和效果，友好、安全、易維護的人機界面是取得良好加工效果的保證。

隨著現代數控技術的不斷發展，數控機床系統也朝著可定制、多樣化、個性化和可重構的方向發展，為了滿足不同的需求，數控機床系統也朝著多樣化、個性化的方向發展。為了滿足用戶不同的需求，提高人機界面的模塊化、擴展性和易維護性，提高數控系統人機界面的開發效率、降低維護成本，具有重要的意義和經濟價值。

發明內容

針對不同機床和不同用戶對個性化定制數控系統人機界面的需求和對機床數控系統進行升級改造的需求，本發明利用面向對象語言工具，提供一種功能模塊化、可定制、可重構、易升級維護的數控系統人機界面設計方法。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：基于面向對象可重構的開放式數控系統人機界面設計方法，將開放式數控系統人機界面劃分為四個功能區：

系統運行信息功能區，根據數控系統當前運行數據，更新數控系統總體運行信息；

報警信息功能區，采集數控系統當前的報警信息，逐條更新顯示給用戶，將報警信息保存為歷史報警信息文件；

功能按鈕功能區，根據系統當前加工模式和用戶選擇，更新按鈕菜單，提示用戶可進行的功能操作；

中心窗口功能區，根據系統當前加工模式和用戶選擇，調用相應功能模塊，組建成中心窗口，與用戶進行信息交互；

每個功能區均由功能模塊組成，將各個功能模塊用面向對象的方法進行封裝，通過功能區的劃分逐級構建數控系統人機界面。

所述數控系統總體運行信息包括當前加工模式、機床開關、急停狀態、系統時間。

所述功能模塊由基類功能模塊繼承，將各個功能模塊中共有的和常用的功能設計到基類功能模塊內，將從數控系統各種數據及狀態添加到數據更新接口，將數控系統此時能夠執行的功能提示添加到按鈕菜單接口，將用戶操作命令添加到按鈕功能接口。

所述基類功能模塊具有數據更新接口、按鈕菜單接口和按鈕功能接口，上述三個接口函數為虛函數

所述面向對象的方為將數據更新接口、按鈕菜單接口和按鈕功能接口設計為公有方式以供外部調用，其他具體數據和功能實現設計為私有方式以保護數據，通過對數據更新接口、按鈕菜單接口和按鈕功能接口這三個接口來實現對該功能模塊的調用。

所述逐級構建數控系統人機界面為將其數據更新接口、按鈕菜單接口和按鈕功能接口在其父窗口注冊，逐級構建數控系統人機界面。

所述功能模塊之間相互獨立由其父窗口進行管理，其父窗口根據當前系統狀態自動構建和調用相應功能模塊，具體功能由被調用的功能模塊自身完成。

本發明具有以下優點：

1.利用本發明方法在針對不同用戶需求進行設計開發時，可根據用戶要求，進行個性化定制數控系統人機界面，或者用戶直接可以利用參數配置個性化人機界面系統。

2.利用本發明方法可以在設計開發數控系統時，根據需求，選擇所需要的功能模塊，通過簡單的重構，對數控系統人機界面進行快速開發。

3.利用本發明方法，在該數控系統日后升級維護時，由于人機界面功能模塊化，各個功能均封裝在自身功能模塊之內，設計修改其功能不影響其他功能模塊，方便該系統日后升級維護和升級，降低系統日后升級維護工作量，提高工作效率。

附圖說明

圖1為本發明開放式數控系統人機界面功能區劃分圖；

圖2為本發明中心窗口功能區結構圖；

圖3為本發明前臺加工窗口模塊組件結構圖；

圖4為本發明后臺系統功能窗口模塊組件結構圖；

圖5為本發明自動加工模式模塊組件結構圖；

圖6為本發明基類功能模塊和各功能模塊繼承關系圖；

圖7為本發明開放式數控系統人機界面設計流程圖；

圖8為本發明為某機床廠商定制的開放式數控系統人機界面實例圖；

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步的詳細說明。