西門子EasyScreen在臂架專機刀庫管理上的應用

童 金 于會龍 邢 雨

（上海三一精機有限公司研究院，上海 201200）

臂架專機是為適應大批量加工工程機械上臂架的生產需要，采用先進加工工藝開發的專用數控機床，采用西門子公司840DSL數控系統。EasyScreen作為西門子840DSL數控系統HMI的一種功能，可以設計用來顯示專用擴展功能的操作界面。

在現場應用中，針對刀庫調試的復雜性，提出對刀庫進行服務管理。通過西門子EasyScreen功能，將定義的刀庫服務內容嵌入到當前的HMI操作界面中，簡化機床操作性及優化機床的可控性。同時，將各路傳感器狀態可視化，便于實現故障排除。本文介紹使用西門子EasyScreen在臂架專機應用中編寫刀庫服務管理界面。

1 應用開發環境介紹

SINUMERIK 840DSL數控系統是西門子在大陸地區推出的新一代高端數控系統，如圖1所示。SINUMERIK 840DSL采用分布式的系統結構設計，能夠與SINAMICS S120驅動系統結合，基于工業以太網的標準通訊方式，實現靈活組網，發揮機床及生產線最大效率?；贒RIVE－CLIQ通訊技術的SINAMICS S120驅動，實現系統的模塊化設計，布線簡單，降低成本。

在機床設計中，以人機接口軟件operateV2．6為平臺來實現對機床的操作。該軟件具有易于操作的優點。EasyScreen功能，使得在應用中能夠現場快速搭建界面平臺，實現對臂架專機的刀庫系統進行監控、診斷及操作。

SINUMERIK 840DSL數控系統HMI安裝主要可以在PCU50或者NCU上，應用中的 HMI平臺基于PCU+OP，HMI軟件安裝在PCU上F:HMISL路徑下，通過修改該位置下的內容，實現界面的設計。

2 創建界面文本

通過EasyScreen實現擴展HMI界面，需通過編寫相應文本，將相應文本放入相應的位置。通過界面上的登入軟鍵，打開新的界面屏幕。實現界面內容，需要建立相應的程序文本、語言文本、圖形文件及配置文件。

在應用中，首先需要編寫的程序內容包括主界面程序ma_auto．com及刀庫服務管理程序文件sanym．com。再為界面內容創建語言文本，需創建中文語言文本為 aluc_chs．txt，英文語言文本為 aluc_eng．txt，實現界面內容的中英文切換。語言文本定義格式句法為:8xxxx 0 0“文本”，文本代碼范圍為 85000至89899。界面內的圖形文件主要包括界面圖形文件或按鍵圖形文件，將界面所用的圖形文件放入到相應位置下，圖形文件的格式為xxx．PNG。最后需編寫界面配置文件easyscreen．ini，對登入鍵進行配置。例:area:=AreaMachine，dialog:=SlMachine，screen:=Auto，StartFile01=startfile:=ma_auto．com，同時在配置文本中加入語言鏈接選項Lngfile01=aluc．txt。

完成制作上述文件后，在PCU硬盤安裝路徑oemsinumerikhmi文件夾下，將配置文件放置在cfg文件夾下，圖形文件主要放在ico目錄下對應分辨率目錄下，語言文本主要放在lng目錄下，程序文本主要放在proj目錄。

3 界面設計

3．1 刀庫服務的界面結構

刀庫服務界面主要包括兩種界面:系統服務主界面和刀庫服務界面。其中界面之間主要通過軟鍵觸發，存入的形式相互鏈接。通過配置文件easyscreen．ini載入刀庫服務主界面文件MA_AUTO．com，通過編輯程序文本MA_AUTO．com，實現多種服務項目的定制。例如:刀庫服務選項，測量服務選項等。

界面結構如圖2所示，通過登入軟鍵，系統載入系統服務的界面選項，在這個界面，選擇刀庫服務選項。為刀庫服務建立的程序文本為sanyt．com，選項通過對系統狀態的監控，一旦系統準備條件允許，即可以通過啟動鍵觸發，通過指令 LM（“TOOL”，“sanyt．com”，1），載入了新的界面即刀庫服務管理的界面，啟動刀庫服務選項，來進行刀臂運動控制及對系統狀態和刀庫傳感器的監控。

3．2 刀庫服務的界面設計

在新加載的界面中，需要對界面對話框內容及軟鍵分別進行設計。在刀庫服務管理界面對話框中，需要做的內容包括:

（1）對刀庫的各個位置的檢測開關進行監控。解決方案:通過定義變量讀取傳感器的信號，對PLC的變量讀取，通過界面定義變量值來顯示相應圖片。

（2）通過軟鍵實現刀庫的動作。解決方案:由于刀庫動作達9個，需要通過LS擴展軟鍵欄。同時，由于刀臂運動的復雜性，需要通過對界面編寫程序以對相關動作進行互鎖來實現安全保護。

（3）實時檢測刀庫的當前實際位置及工作狀態。解決方案:通過定義變量，讀取刀庫當前狀態及PLC控制狀態。通過定義變量，以及變量關聯圖片，實現圖片的切換。

其中刀庫服務界面如圖3所示。

3．3 刀庫服務程序組成

程序部分主要包括界面對話框部分和軟鍵內容部分。對話框部分的設計，根據前面分析的界面內容，主要包括3方面的內容。通過編輯工具，在sanyt．com文件編輯我們的內容。其中系統狀態監控主要通過設定4個變量:

傳感器狀態狀態監控主要通過設定18路PLC輸入狀態監控:

刀庫實時狀態通過定義變量值來切換不同狀態圖片:

設計同時，需要給界面添加相應的語言文本及圖形文件。將所用的圖片放入到與所連接的監視器的分辨率相匹配的路徑位置，HMI軟件自動加載圖片。如果在那里沒有找到，就在更小的分辨率目錄下查找，直至找到。在配置文件中引入語言文本之后，對語言文本中85000號之后添加所用的語言文本?？梢詾檐涙I標記、標題、輔助文本及其他任意文本添加所需的文本。

完成對話框設計之后，需要對軟鍵，即刀庫服務管理相應的動作進行設計。軟鍵部分，主要包括是使能后功能打開及刀臂動作擴展部分內容。在系統狀態準備好之后，通過VS1載入新的軟鍵。

HS7軟鍵對軟鍵內容進行擴展。在軟鍵設計內容中，通過在軟鍵觸發的動作中改變軟鍵的屬性，實現相應動作的互鎖，避免硬件上或者PLC上刀庫動作互鎖的不完整性而引起刀庫不正確動作的產生。

在完成了這些內容之后，就基本完成了生成界面所需要的基本文件，把生成的內容放置到相應位置中，重新啟動界面，就完成了通過EasyScreen來對刀庫服務管理設計，通過人機界面實現對刀庫進行相應管理操作。

4 結語

本文通過在840DSL開發設計中，應用EasyScreen對HMI界面進行功能擴展設計，實現對刀庫服務管理。通過EasyScreen的應用，發現該功能開發界面過程簡單，能夠在現場快速搭建界面擴展平臺，簡化機床操作性及提升機床的可控性。對于現場調試和優化界面設計有重要作用。

［1］SINUMERIK 840D sl Easy Screen（BE2）［Z］．Siemens，2010．