Si emens机床功能二次开发.docx

1、多form在同一screen中 分上下、左右显示方法：在XML文档中，指定screen所含有的 form表单，以及表单显示方式；隐藏对话框hideForm showForm显示 软键菜单 与显示help文件多个问题要整明白！1 电气工程的职责，主要是机床控制操作方面！（连接机床电路，现场电柜、电线缆等，保证机床能正常工作调试程序，机床数据机床功能二次开发，供用户使用。（这个应该是机床提供商来做，目前精机自行设计的机床，使用的是Siemens或Fanuc的数控系统，这些功能应该由我们来完成，因为我们是机床提供方。那么，机床二次功能的开发应该是我的主要工作职责。）2 Siemens数控系统所提供的

2、主要功能。二次开发常见的需求功能：CAP 服务（通道控制点通信）组件编程（HMI programming widget+QT）报警、事件处理文件文件夹服务二次开发步骤：a. 软键栏设计- XML 文件编写b. Form设计- QT Designer设计c. 控件功能通信实现 dll文件编译（基本控件Widget/Layout布局设计实现、CAP通信槽机制、文件文件夹处理）d. 整合编译（systemconfig.ini文件、HMI文件、DLL文件）Shopmill/ ShopTurn仿真功能SinuTrain软件为数控机床的仿真系统，真实模拟 编程、控制、加工过程，以及机床设备环境。3 EAS

3、YScreen与HMI Programming Package之间的关系：EasyScreen是采用COM组件的方式，将COM存放在HMI 下的 cst.dir路径，为Sinumerik advanced版本界面开发语言。是实现二次开发的两种方式，不过EASYScreen是Sinumerik advanced版本的，Programming package是Sinumerik Operate版本的。而Programming Package是基于QT开发的用于用户二次开发的开发库，开发更为方便。通过XML文档编写和编写Dll文件/ ini文件/ hmi的方法，实现功能的二次开发。提供了很多的库函数

4、，实现通信和界面编辑，界面可以直接通过QT Designer进行设计。仔细考虑HMI programming package能实现的功能：a)组件化界面编程（QT设计form；基于Sinumerik界面框架的XML开发方式 设计软件栏；）b)通信服务机制（采用QT提供的槽通信机制，便于NCK的信息传递至HMI并显示）c)d)4 S7 语法！STEP 7为Siemens开发的PLC编程语言。电气控制与PLC编程 是电气工程师的基础，对于我来说，其他技术可以不掌握，这个必须读透。上图为用户二次开发的加工界面：车、铣削/钻 多种加工方式，多个视图控制、程序设计、以及模拟运行功能实现了工件由毛坯件到加

5、工完成的整个工艺过程的模拟。以上功能的实现要结合 ShopMill和ShopTurn实现。5 未知缩写含义：BTSS：存储NC通道变量PI service：Programming innovation Service 程序激活服务NCK：NC kernelWinSCPCAP：Control Access point 控制访问点、控制通道点BTSS 变量分为：Axis-Specific Basic Settings主轴基本设置Mode Group Data模式群数据Channel-assigned data 通道分配数据Main spindle drive data 主轴驱动数据MMC data

6、扩展卡数据Feed drive data 进给轴数据6. 创建工程的步骤：a) 首先配置好工程项目所需要的设置，如库文件include 目录、lib文件目录、生成目录、生成文件的导出目录。b) 在工程头文件中 #include 相应头文件，并定义要用到接口类实例化，调用实例。c) 在XML文件中创建水平 竖直工具条软键以及其他功能。d) 在QT designer 中利用 Siemens提供的组件库创建界面e) 在构造函数中 创建上面设计界面对应句柄，并创建 界面 layout布局。f) 建立槽机制，通道方面信号参数传递。g) 在功能函数中实现相应功能。7在XML中 可以定义相应UI的类，作为S

7、creen的模板。 . /第一个oemform1为生成的dll文件名，第二个oemform1表示dll中的form类，与qt设/计的.ui相对应。8 ShowAllExample.xml已经将所有例子集成起来，而且可以成功运行，可以参考其设计。熟悉XML结构编程，可以搭建起功能齐全的界面，9 HMIsl所提供接口类定义及功能：（查看 include& lib文件夹 ，弄清楚所有库文件的主要功能，以便之后开发）类名功能常用函数GUI WidgetSlGfwLabel生成标签SlGfwLineEdit编辑栏SlGfwComboBox组合下拉框SlGfwToggleBox组合框SlGfwRadioB

8、utton响应按钮SlGfwCheckBox勾选框GUISlGfwHmiDialogHMI对话框SlGfwScreenHMI屏幕CAP控制通道点SlQCapCAP服务SlQCapHandleCAP返回句柄SlQCapNamespaceCAP命名空间警告事件处理SlAeQAlarmPtrList警告列表SlAeQEventPtrList事件列表SlAeQEventSink事件池SlAeQEventSource事件源文件与文件夹服务SlQFileSvc文件服务动作记录服务SlQTrp同步与异步的差别：同步方式： 发送操作消息，操作成功并将结果返回，接收到该结果，同步方式结束。异步方式： 发送操作消

9、息，只要消息发送，则结果返回，返回结果为异步方式的结果。10 疑问：a、什么是PI服务？Programming inovocation PI帮助文档-通过BTSS接口用PI服务连通NCK 840D/810D/FM-NCb、11 我的工作内容：根据机床定制HMI界面，其中包含加工工艺、NC程序、人机操作界面等内容需要考虑。根据机床类型确定需求功能 臂架 立车 刮輥机 滚齿机 激光切割机 龙门、落地镗、卧加、重型 12应用软件开发组：主要负责各种类型机床在Siemens系统上的 定制化开发，。机床信息监控机床加工模拟自动编程系统界面开发MES制造执行系统MES制造执行系统 CIMS计算机集成制造系

10、统绪论0.1 840Dsl 系统硬件及软件组成含有sinumerik 840Dsl系统，主要包括以下部件构成： HMI人机交互界面（TCU Thin Client Unit无盘终端） PCU NCU 驱动器 电机TCU与PCU50、PCU50.3 关系：一个PCU或NCU最大只能连接4个TCU，PCU50需要额外安装软键才支持TCU，PCU50.3 直接支持TCUTCCU通过网络与PCU或NCU连接，从PCU或NCU装在操作系统，使用VNC客户端功能显示PCU或NCU 人机界面。NCU710.2 最大支持6个轴，双通道、双方十足NCU720.2/730.2最大支持31个轴，10个通道、10个方

11、式组NC软件系统组成：硬件连接图0.2 开发必备 C+ 和 Qt 必要的知识 用户界面可以用Operate GUI Toolbox 和 Qt Toolbox开发 2.6 SP1中会有相应的接口 Variable Service变量服务 PI Service PI 服务 Domain Service 域服务 File Service 文件服务 Alarm Service 报警服务 Trip Recorder 过程记录 Trace Server 跟踪服务器 GUI Objects (Widgets) GUI 对象(插件)第一章 介绍1.1 系统和软件架构图1显示了HMI sl软件如何嵌入到SINU

12、MERIK sl控制中。HMI通过softbus(软件总线)与NCK、PLC以及驱动器通信，该softbus总线也类似于PLC通信总线，采用S7协议。外部链接HMI系统通过通信处理器将各个部件连接起来。然而，内部HMI可以通过CP与PLC、NCK和其他NC单元的驱动器连接。NCK和由Linux控制的组件在拥有x86的处理器上运行。独立处理单元在执行PLC和其他驱动软件时可用。用户接口（输入输出设备）的虚拟化在一个Thin客户单元上(Thin Client Unit，TCU)。TCU通过以太网Ethernet连接至NC单元。在图1-1中，TCU接口组件包含VNC服务器。HMI sl特征是面向组件

13、的架构。有两个主要的组件特征：GUI组件和HMI服务。GUI组件实现了GUI例如，HMI sl接口（HMI GUI）实现直接用户响应。典型的GUI组件包括HMI对话框和操作区域如，加工、参数、程序、程序管理、诊断、启动。HMI服务实现了基本功能，例如支持所有GUI组件功能如多语言文字显示管理、数据存储卡通道、以及自动处理接口。HMI服务的例子有控制变量的读写通道、警告和事件服务（提供所有当前警告和程序段给HMI），对NC、CF卡以及其他存储介质如网络驱动器、USB设备中文件和文件路径的简单处理。OA扩展只有在GUI组件表单中执行，HMIsl编程包不支持HMI服务开发。GUI组件和HMI服务可以

14、根据需要定制 嵌入到HMI系统中，根据所需要的HMI功能，对何时的GUI组件和相关HMI服务进行配置。只有配置好的GUI组件和HMI服务可以载入内存卡、并执行。另外，GUI组件和HMI服务可以在一个进程中并行执行或在多个进程中分别执行。图1-2 显示了在三个进程中运行的六个GUI组件和HMI服务的配置，再留个GUI组件中，三个（组件4-6）是OA扩展，例如 附属操作区域。六个GUI组件（GUI1-6）在进程1中执行，HMI服务1和HMI服务2在进程2中执行，HMI服务3在进程3中执行。系统配置文件描述了属于1.2 平台和工具HMI sl可以在Windows 和Linux嵌入式操作系统上运行，用

15、于Windows和Linux平台的可执行文件是通过使用相关平台可用的编译器和连接器生成的相应文件。通过使用QT Toolkit开发HMI sl源文件，QT是用于开发GUI图形界面应用程序的开发包，QT核心为c+类库，可以跨平台运行在Windows和LinuxAPI上，每一个操作系统平台都有一个独立的与平台相关的实现插件，QT/Windows和Qt/Embedded(Qtopia)，Qt/Windows主要运行在Windows系统和用于图形输出地WindowsGDI。Qt/Embedded拥有单独的窗口系统，可直接使用Linux的帧缓存。除了扩展函数的类库，Qt拥有支持GUI应用程序开发的各种工

16、具，例如Qt/Designer。第二章 HMIsl 窗口2.1 安装HMI开发包 Variable Service变量服务 PI Service PI 服务 Domain Service 域服务 File Service 文件服务 Alarm Service 报警服务 Trip Recorder 过程记录 Trace Server 跟踪服务器 GUI Objects (Widgets) GUI 对象(插件)2.1.1 安装HMI开发包安装有Windows XP操作系统的PC机，至少8G空闲硬盘空间，512内存；另外，需要安装Visual Studio 2008欢迎对话框：开始安装，欢迎界面如下

17、：点击Next按钮继续，或Cancel取消安装。License对话框：输入安装说明设定安装文件夹：缺省安装路径为：C:SiemensSinumerikHMI-sl-Programming-Package设定虚拟磁盘盘符：指定虚拟子磁盘路径盘符：输入License序列号：需要输入QT4序列号以及公司名上面所设置信息汇总：2.1.2 安装coLinuxcocLinux用于编译目标，作为安装步骤的一部分，cocLinux以单机方式调用、安装。coLinux：欢迎界面coLinux：安装说明：coLinux：选择安装组件coLinux：设定安装文件夹改变cocLinux的安装路径：结束安装：提示安装完

18、成：重启电脑，以防启动cocLInux产生程序崩溃。2.1.3 安装目录结构预览：安装完成之后，在安装文件夹目录下生成以下目录：目录解释占用空间coLinux所有用coLinux编译目标时，需要的文件4-5G(“debug”release”)不同编译模式下的840Dsl 系统Debug-1.3GRelease- 1Goemsinumerikhmi可扩展部分存储位置；用户二次开发的文件、配置存放路径examples开发包演示例子20MbguiGUI组件头文件3Mbinclude840Dsl运行支持库头文件5Mblib840Dsl运行库1MbqtQT支持库550MbworkcoLinux的工作路径

19、2.1.4 建立与NC的连接建立HMI与NC通信的方法：NCU的IP地址必须设定在 mmc.ini文件中；将“/Siemens/sinumerik/hmi/cfg/ mmc.ini”文件复制到”/ /oem/sinumerik/hmi/cfg”下，并适当修改。HMI_SL_PP_SUBST 电脑环境变量中要定义该选项所有组件的头文件路径 ： gui/include /slgfwxxxxxx.h2.2 创建HMI sl项目2.2.1 安装Visual Studio 2008在安装HMI开发包安装中，Visual Studio 向导自动安装。同时，相应的文件复制至Visual Studio的安装目

20、录。当Visual Studio启动时，向导会跟随启动。2.2.2 打开VS向导点击File-New- Project创建新的工程项目，弹出Visual Studio创建向导界面，点击左侧侧HMI，选择对话框右侧的HMI Project模板，在Name输入框中设定工程项目名，以及工程路径；2.2.3 配置工程项目其中有几项为可选项： User Interfacefeatures:该选项可生成对话框、屏幕、表单类，支持多语言，设定文件名； Configuration files: xxxxx.xml 每一个HMIsl项目都自动生成的xml文件，用于设定界面的布局以及属性。 Languagesup

21、port:xxxx_xx.ts 如果勾选该选项，在工程目录会自动生成/languages文件夹，该文件夹包含以下几种语言文件： DEU(German) CHS(Chinese) ENG(English) ESP(Spanish) FRA(French) ITA(Italian) Project implements dialog: 可以添加对话框， Project implements screen:默认为无屏幕或form添加到工程，点击Add Screen添加新的屏幕，Add Form添加新的Form.可以创建多个屏幕和表单。这两个选项默认为空，可以在创建完工程后，右键工程名，Add Cla

22、sses 添加屏幕或表单。 Project implements form: Miscellaneous files:第三视图提供三个额外设定选项用于配置项目：QT project file: xxxx.pro 生成.pro文件。若要在Linux系统中进行编译，需要.pro文件Screenlayout file:xxx.xml生成屏幕布局表，用来定义工程制定的屏幕的布局。Systemconfiguration.ini: 自动生成systemconfig.ini 文件用于设定工程的配置文件，该文件包含创建工程的显示配置，而不包括缺省操作区域的配置。 Generated classes/files

23、：Form based on UI class: 如果该选项勾选，在生成Form时，同时生成.UI文件，可支持QT Designer编辑，更便于设计。该UI模板库设定在U:releasesiemenssinumerik hmi osal qtbin templates 路径中。有六种模板可进行设计：HMI Sl FullForm/ModalForm /LeftForm /RightForm/ LowerForm/UpperForm 按照这种方法设定完成项目创建后，HMI sl 向导默认的生成一个含有 完成按钮的 界面，可以在HMI package中调用。2.2.4 创建的结果 生成文件的内容：

24、 初始化配置文件：用这种向导方式生成的每个项目的XML文件和插件文件，XML文件包括了一个基本对话框配置，是一个预定义了一个软键的Form，这种XML配置文件可以通过转换器进行转换。插件文件包含了每一个创建类的相关输出宏。除此外，同时生成了下列文件夹：Forms: 包含了工程中用到的Form，可进行QT Designer编辑Generated：包含了MOC-CPP文件和UI头文件，Header files：头文件Source files:源文件Resource files：资源文件，主要有布局表、配置文件和语言支持文件。 类文件生成每个类的头文件和CPP文件，包括对话框、屏幕和表单。这些类都包

25、括构造函数和析构函数，所有类全部自动生成而无需其他修改。 UI/MOC文件设计表单类 所对应的支持QtDesigner设计的界面文件。改格式文件可以直接在QtDesigner中打开、编辑。 语言支持勾选了支持多语言选项，生产目录中将包含language文件夹，并在其中包含六种语言文件。 屏幕布局文件xml文件定义了屏幕的布局，如表单属性、菜单栏、软键位置和属性 systemconfig.ini文件系统配置文件，systemconfig.ini文件自动生成，将其复制到oem sinumerikhmicfg文件夹下，相关的应用程序会自动启动。 .pro文件其中包含资源文件、头文件、ui文件格式列表

26、，可以在QtDesigner中进行编辑，另外，在Linux系统中进行编译时，需要该文件中路径和初始化设置。 Visual Studio设定在Visual Studio工程中，设定各种设置。需要将HMI开发包的头文件(.h)和静态库文件(.lib)文件添加到项目路径中。2.3 执行项目成功运行自定义项目后，生成的文件在/debug/output 文件夹下。其中的子文件夹/appl /cfg /lng /hlp 为空文件夹项目通常包括以下生成的文件：1 DLL文件2 Xml配置文件，可通过slHMIConverterGUI.exe转换为.hmi文件。3 转化的语言配置文件，保存在lng文件夹下。如

27、果要将生成的文件在编译时自动存放在 HMI相应文件夹位置，需设置：(/oem/sinumerik/hmi) ,设定 Project-Properties- Configuration Properties/ Build Event,将Excluded from Build项设定为 NO要运行工程，首先自建的对话框必须要整合到HMI sl中，systemconfiguration.ini文件必须复制到/oem/sinumerik/hmi/cfg文件夹，如果systemconfiguration.ini 文件未能根据向导产生，必须要手动写配置文件，可参考4.17 节。启动HMI sl的方法：启动相

28、应编译模式的HMI sl调试模式：开始-程序-Sinumerik-HMI Programming Package-HMI sl Debug发布模式：开始-程序-Sinumerik-HMI Programming Package-HMI sl Release无超时模式：开始-程序-Sinumerik-HMI Programming Package-HMI sl(no timeout)2.4 调试项目2.4.1 设置系统配置项目生成的DLL文件中包含了项目编译生成所需要的dialog/screen/form，Dll不能直接执行或者调试，需要在HMI主持层序中进行载入 调用。当用VS进行调试时，必须启动HMI主程序。HMI主程序在缺省的systemconfiguration.ini文件中定义，然而系统配置文件必须进行修改，以保证HMI不是直接启动而是在VS启动后启动。打开/debug/oem/sinumerik/hmi/cfgsystemconf