[發明專利]一種基于SVG技術實現數控機床面板操作可視化仿真的方法

有效

• 申請號: 201610203107.5
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105892424B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 楊建中;黃斌;余曉龍;晏嫚;梅樹奎;管琳;張博
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 梁鵬

技術領域

本發明屬于數控機床遠程監控相關技術領域，更具體地，涉及一種基于SVG技術實現數控機床面板操作可視化仿真的方法。

背景技術

隨著CPS(信息物理系統)技術的發展和普及，出現了越來越多的使用計算機和網絡實現功能擴展的物理設備，由此可通過人機交互接口實現和物理進程的交互，并使用網絡化空間以遠程、可靠、實時、安全的方式來協作監控物理實體，推動了工業產品和技術的升級換代，提高了工業領域的競爭力。

對于數控機床而言，其作為一種集機電液于一體的現代機電加工設備，由于數控技術本身的復雜性，加上數控機床機械加工工藝的多樣性和加工零件的復雜性，使得數控系統的控制參數非常復雜，相應對其遠程監控功能的實現提出了更高的要求。現有技術中已經提出了一些解決方案，如CN201310501805.X中提出了一種基于B/S架構的數控加工生產線跨平臺遠程監控系統，CN201210227823.9提出了一種基于Schema的XML安全視圖查詢方法。

然而，進一步的研究表明，這些現有技術的關注重點多集中在對加工參數的實時監測和監測單元的布置設計等方面，而缺乏對其數控機床本身操作面板的可視化仿真功能的深入研究，而且傳統的仿真技術通常基于windows系統，平臺兼容性差，通常用于局域網中，網絡傳輸效率差，并存在難以維護、可視化仿真的準確度和效果不足等問題。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于SVG技術實現數控機床面板操作可視化仿真的方法，其中通過結合數控機床操作面板自身的結構及使用特點，選擇基于SVG的技術來制作可準確反映各面板元件的圖元文件，并在此基礎上構建與數控機床實時工況之間的有機結合，相應能夠以便于操控、高精度和高響應的方式實現對數控機床整體面板的可視化仿真效果，同時提高了數據在網絡的傳輸效率和表達能力，并具備平臺兼容性好、可維護性強等優點。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種基于SVG技術實現數控機床面板操作可視化仿真的方法，其特征在于，該方法包括：

(a)針對數控機床自身面板上包括按鍵、旋鈕在內的所有操作元件，分別為其一一制作對應的SVG面板圖元，由此生成原始SVG面板文件；

(b)對步驟(a)所生成的原始SVG面板文件執行動畫效果的封裝和集成處理，由此獲得包含有多個接口函數的優化SVG面板文件，其中各個所述接口函數分別用于操控對應的優化SVG面板文件來執行不同的功能；

(c)將步驟(b)所獲得的包含有多個接口函數的優化SVG面板文件存放于仿真數據庫中；與此同時，利用各種采集器及配套的工控機對數控機床的實時加工狀態進行采集，并將采集得到的實時加工數據同樣傳輸及存放于所述仿真數據庫中，在此過程中，通過網線將數控機床與該工控機信號相連，其中數控機床的服務器IP地址被設置為該工控機的IP地址，該工控機所采集匯總的實時加工數據的指向地址則被設置為所述仿真數據庫的服務器IP地址；

(d)根據遠程監控的需求，從所述仿真數據庫中提取對應的所述優化SVG面板文件和實時加工數據；接著，將該實時加工數據設定為該優化SVG面板文件的所述接口函數的參數，由此使得數控機床的實時加工狀態在各個所述優化SVG面板文件上得以獲得真實反映；

(e)用戶采用PC端或移動端以瀏覽器的方式對數控機床的實時加工狀予以遠程查看和直接操控，從而實現整體的可視化仿真過程。

作為進一步優選地，在上述步驟(a)中，優選采用組態的方式來制作用于表示各個按鍵或旋鈕的SVG面板圖元。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，主要具備以下的技術優點：

1、本發明中通過將SVG圖形可視化技術與數控機床實時狀態的監控相結合，不僅可有效實現遠程終端監控數控機床狀態的功能，提高車間機床管理效率，而且能夠充分借助于SVG圖形數據具有統一的標準和開放性的特點，顯著提高了數據在網絡的傳輸效率和表達能力，并表現出更精美的交互圖形效果；

2、本發明中的優化SVG文件為矢量圖形格式，能夠任意地直接縮放操作而不喪失清晰度，而且無論應用到任何終端設備上都具備良好的自適應性；此外，該SVG文件中已集成了包含按鍵高亮顯示、旋鈕轉向等效果的接口函數，這樣在實際使用中只需要調用對應的接口函數即可輕松設置圖元的動態效果，具備很好的封裝性和可維護性；