西门子EasyScreen在臂架专机刀库管理上的应用

童 金 于会龙 邢 雨

（上海三一精机有限公司研究院，上海 201200）

臂架专机是为适应大批量加工工程机械上臂架的生产需要，采用先进加工工艺开发的专用数控机床，采用西门子公司840DSL数控系统。EasyScreen作为西门子840DSL数控系统HMI的一种功能，可以设计用来显示专用扩展功能的操作界面。

在现场应用中，针对刀库调试的复杂性，提出对刀库进行服务管理。通过西门子EasyScreen功能，将定义的刀库服务内容嵌入到当前的HMI操作界面中，简化机床操作性及优化机床的可控性。同时，将各路传感器状态可视化，便于实现故障排除。本文介绍使用西门子EasyScreen在臂架专机应用中编写刀库服务管理界面。

1 应用开发环境介绍

SINUMERIK 840DSL数控系统是西门子在大陆地区推出的新一代高端数控系统，如图1所示。SINUMERIK 840DSL采用分布式的系统结构设计，能够与SINAMICS S120驱动系统结合，基于工业以太网的标准通讯方式，实现灵活组网，发挥机床及生产线最大效率。基于DRIVE－CLIQ通讯技术的SINAMICS S120驱动，实现系统的模块化设计，布线简单，降低成本。

在机床设计中，以人机接口软件operateV2．6为平台来实现对机床的操作。该软件具有易于操作的优点。EasyScreen功能，使得在应用中能够现场快速搭建界面平台，实现对臂架专机的刀库系统进行监控、诊断及操作。

SINUMERIK 840DSL数控系统HMI安装主要可以在PCU50或者NCU上，应用中的 HMI平台基于PCU+OP，HMI软件安装在PCU上F:HMISL路径下，通过修改该位置下的内容，实现界面的设计。

2 创建界面文本

通过EasyScreen实现扩展HMI界面，需通过编写相应文本，将相应文本放入相应的位置。通过界面上的登入软键，打开新的界面屏幕。实现界面内容，需要建立相应的程序文本、语言文本、图形文件及配置文件。

在应用中，首先需要编写的程序内容包括主界面程序ma_auto．com及刀库服务管理程序文件sanym．com。再为界面内容创建语言文本，需创建中文语言文本为 aluc_chs．txt，英文语言文本为 aluc_eng．txt，实现界面内容的中英文切换。语言文本定义格式句法为:8xxxx 0 0“文本”，文本代码范围为 85000至89899。界面内的图形文件主要包括界面图形文件或按键图形文件，将界面所用的图形文件放入到相应位置下，图形文件的格式为xxx．PNG。最后需编写界面配置文件easyscreen．ini，对登入键进行配置。例:area:=AreaMachine，dialog:=SlMachine，screen:=Auto，StartFile01=startfile:=ma_auto．com，同时在配置文本中加入语言链接选项Lngfile01=aluc．txt。

完成制作上述文件后，在PCU硬盘安装路径oemsinumerikhmi文件夹下，将配置文件放置在cfg文件夹下，图形文件主要放在ico目录下对应分辨率目录下，语言文本主要放在lng目录下，程序文本主要放在proj目录。

3 界面设计

3．1 刀库服务的界面结构

刀库服务界面主要包括两种界面:系统服务主界面和刀库服务界面。其中界面之间主要通过软键触发，存入的形式相互链接。通过配置文件easyscreen．ini载入刀库服务主界面文件MA_AUTO．com，通过编辑程序文本MA_AUTO．com，实现多种服务项目的定制。例如:刀库服务选项，测量服务选项等。

界面结构如图2所示，通过登入软键，系统载入系统服务的界面选项，在这个界面，选择刀库服务选项。为刀库服务建立的程序文本为sanyt．com，选项通过对系统状态的监控，一旦系统准备条件允许，即可以通过启动键触发，通过指令 LM（“TOOL”，“sanyt．com”，1），载入了新的界面即刀库服务管理的界面，启动刀库服务选项，来进行刀臂运动控制及对系统状态和刀库传感器的监控。

3．2 刀库服务的界面设计

在新加载的界面中，需要对界面对话框内容及软键分别进行设计。在刀库服务管理界面对话框中，需要做的内容包括:

（1）对刀库的各个位置的检测开关进行监控。解决方案:通过定义变量读取传感器的信号，对PLC的变量读取，通过界面定义变量值来显示相应图片。

（2）通过软键实现刀库的动作。解决方案:由于刀库动作达9个，需要通过LS扩展软键栏。同时，由于刀臂运动的复杂性，需要通过对界面编写程序以对相关动作进行互锁来实现安全保护。

（3）实时检测刀库的当前实际位置及工作状态。解决方案:通过定义变量，读取刀库当前状态及PLC控制状态。通过定义变量，以及变量关联图片，实现图片的切换。

其中刀库服务界面如图3所示。

3．3 刀库服务程序组成

程序部分主要包括界面对话框部分和软键内容部分。对话框部分的设计，根据前面分析的界面内容，主要包括3方面的内容。通过编辑工具，在sanyt．com文件编辑我们的内容。其中系统状态监控主要通过设定4个变量:

传感器状态状态监控主要通过设定18路PLC输入状态监控:

刀库实时状态通过定义变量值来切换不同状态图片:

设计同时，需要给界面添加相应的语言文本及图形文件。将所用的图片放入到与所连接的监视器的分辨率相匹配的路径位置，HMI软件自动加载图片。如果在那里没有找到，就在更小的分辨率目录下查找，直至找到。在配置文件中引入语言文本之后，对语言文本中85000号之后添加所用的语言文本。可以为软键标记、标题、辅助文本及其他任意文本添加所需的文本。

完成对话框设计之后，需要对软键，即刀库服务管理相应的动作进行设计。软键部分，主要包括是使能后功能打开及刀臂动作扩展部分内容。在系统状态准备好之后，通过VS1载入新的软键。

HS7软键对软键内容进行扩展。在软键设计内容中，通过在软键触发的动作中改变软键的属性，实现相应动作的互锁，避免硬件上或者PLC上刀库动作互锁的不完整性而引起刀库不正确动作的产生。

在完成了这些内容之后，就基本完成了生成界面所需要的基本文件，把生成的内容放置到相应位置中，重新启动界面，就完成了通过EasyScreen来对刀库服务管理设计，通过人机界面实现对刀库进行相应管理操作。

4 结语

本文通过在840DSL开发设计中，应用EasyScreen对HMI界面进行功能扩展设计，实现对刀库服务管理。通过EasyScreen的应用，发现该功能开发界面过程简单，能够在现场快速搭建界面扩展平台，简化机床操作性及提升机床的可控性。对于现场调试和优化界面设计有重要作用。

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