基于FANUC PICTURE软件的人机界面二次开发及应用

孔德红 黄桂英 杨锦斌 法 亮

(青海一机数控机床有限责任公司，青海 西宁810018)

人机界面(human machine interface，HMI)是用户与机床互相传递信息的媒介，用来实现信息的输入与输出。当代的数控机床正朝着高速度、高精度、智能化、多功能、高可靠性的方向发展，良好的人机界面具有操作简单、快捷、功能引导等优点，使用户增强兴趣、感觉愉快，从而提高使用效率，这些优势越来越受到广大机床操作者的喜爱。FANUC 公司针对此问题，开发出了制作HMI 功能的FANUC PICTURE 软件。本文就以某数控机床(0i-TD，显示器8.4 英寸)为例介绍如何用FANUC PICTURE 软件进行“人机界面”二次开发，并在实际项目中的实践应用。

1 界面开发及运行环境

在通用PC 机上即可进行开发，操作系统为Windows 2000/XP。将FANUC PICTURE 装在运行Win XP的PC 机上，开发所需的HMI 界面，编译后将执行文件传入CNC 的Flash ROM 中存储，CNC 开机后即显示用户自己开发的界面。在普通的FANUC CNC(包含16i/18i/21i 和30i/31i/32i 系列数控系统)系统上就可以运行。

2 数控机床FANUC PICTURE 软件设计流程

在PC 机上装载FANUC PICTURE 软件后，出现图标“FANUC PICTURE”，单击进入到如图1 所示界面，就可以在PC 机上进行HMI 界面的开发。

FANUC PICTURE 适用于多种FANUC 系统，其开发环境为Visual Basic，自身集成编译和链接功能，具有较强的图形显示和贴图功能，并且提供脚本编辑功能与简单的计算功能，可搭配宏编译器执行器或者C语言执行器无缝连接，共同作用。如不需要复杂计算，FANUC PICTURE 软件是进行FANUC 人机界面开发的理想软件，可选择搭配C 语言执行器，满足复杂计算要求。

具体开发流程如下:

(1)首先创建一个新工程:单击File，创建一个新的Project，输入文件名(qh)，选择保存路径后，弹出Setting of project 界面，在属性项Setting of CNC system中选择FS0i MODEL D，Soft key 中选择5 +2，在属性项Setting of Multi - language 下The Multi - language display function char.code 中选择SIMPLIFIED，其它的选择默认选项即可。

(2)添加界面:FANUC PICTURE 中界面有主界面、子界面，弹出界面，具体可按如下流程制作。单击左上角图标(New)打开一个新界面(FPicture1)，点击图标(Structure)在新界面左上角画一矩形框(此矩形框在页面中不显示，通常放在左上角)，双击此矩形框弹出PScrn 界面，在属性项Base screen 下Screen Name中填入界面的名称(如main)，Sub screen 下Sub-ScreenName1 中填入关联的子界面的名称。点击图标(Button)在此主界面中画一矩形框，双击此矩形框，弹出Button 界面，在属性项Action 下Action Type 中选择Change Screen(Detail 中填入切换的界面名称)，勾选Shortcut Key 中选择INPUT(即按MDI 面板上的INPUT 键进行界面的切换)。

保存上述界面，并根据需要在界面上添加控件以实现需要功能(具体如图2 所示)，控件的使用参见FANUC PICTURE operation manual 手册。

(3)编译工程，把生成的FPF0FPDT.MEM 文件拷入CNC，如果是第一次导入HMI 界面还需拷入DY61.mem文件。在NC 参数中查看诊断参数1180#4是否为1(1 为有开机画面软件)，然后将系统参数8661 设置59，8662 设置4，8781 设置64。断电重启，按CUSTOMER 即进入二次开发界面。

3 人机界面二次开发在数控机床中的具体应用举例

前面介绍了数控机床FANUC PICTURE 软件设计流程，设计员可依据此设计流程制作自己的数控机床界面。鉴于大部分设计员以前没有接触过FANUC PICTURE 软件，制作起来比较困难，下面就以某数控机床中3 个典型界面为例详细说明如何制作数控机床人机界面。典型界面包括数控机床报警界面和数控机床润滑界面、数控机床横梁界面，在这3 个典型界面的制作中涵盖了制作其它数控机床界面的各种常用功能，以这些典型界面的制作方法，设计员就可以设计自己所需的数控机床人机界面。

3.1 数控机床报警界面的制作

制作数控机床报警界面如图2 示意图，在此界面中可显示5 条报警内容，按报警出现时间排序，当出现报警时，按下NC 显示屏报警详情对应的软键，即可在界面中看到针对此报警所做的详细说明及对策，用户可根据所显示报警解除方法来解除机床报警，非常直观，用户不用费时费力的去找机床操作手册查看，缩短了机床故障时间。

下面详细介绍数控机床报警界面的制作流程。

(1)参考2(2)节新建主界面，在属性项Screen Name 中填入界面的名称(报警界面)，并保存。

(2)点击图标(Label)在界面上方画一矩形框，并调节好矩形框大小，双击矩形框弹出Label 界面，属性项Character 下Caption 中填入详细、时间、报警内容、解除、过去时间等内容，属性项Image 下Style 中选择1:Rectangle(No 2)，Back color:选择green(背景色为绿色)，按自己需要分别选择Border color，点击确定退出，Label1 制作完毕。点击图标(Button)在界面右上方画一矩形框，双击弹出Button 界面，属性项Character下ON caption 中填入报警1，属性项Action 下Switch type 中选择Momentary，Action Type 中选择History Display，点击旁边的Detail，弹出Detail - History Display 界面，History Action Type 中选择Detail Message Switch Button，Link Number at output button 中填入2，Row number at Detail Message 中填入1，Detail Message File Name 中点击Edit，新建自己的报警文档(注意新建文档时，Number 中填入机床报警号如1000，Bit set中从0 开始按顺序填入)，输入完毕点击确定保存退出。在Button 界面属性项Action 下Shortcut key 中选择F1/F2B(为对应NC 显示屏软键)，确定退出，Button1 制作完毕。点击图标(History)，在Label1 下方画矩形框，双击矩形框弹出History 界面，属性项Action下 First Time Display 中 选 择 Summary Display，FileName 中点击旁边Edit 新建文档(也可以导入已有的文档)，文档建好后保存退出。勾选Summary/History Display，History Block Number 中选择1，属性项History Format 下Row Display Order 中按详细、时间、报警内容、解除、过去时间等内容选择填入，确定退出，History1 制作完毕。同理在界面下方制作History2，注意History2 显示的是报警详细内容，在属性项Action 下First Time Display 中选择Detail Display，FileName 中点击旁边Edit 新建文档(文档内容为详细的报警内容)。点击图标(Change Screen)分别制作FL，报警1详情等。到此，报警界面已基本制作完毕，具体细节参见FANUC PICTURE operation manual 手册。

3.2 数控机床润滑界面的制作

制作数控机床润滑界面如图3 所示，在此界面中有润滑间隔时间，润滑供油时间，用户可以在此界面中设定润滑时间及间隔，用上下箭头选中后按INPUT 输入即可，在传统NC 中，用户设定润滑时间时往往很不容易找到相应的T 参数，并且相应T 参数也没有直观的文字说明，此界面刚好解决了这一问题，用户设定润滑时间时非常直观，方便。

下面具体介绍数控机床润滑界面的制作流程。

(1)参考2(2)节新建主界面，在属性项Screen Name 中填入界面的名称(润滑界面)，并保存。

(2)点击图标(Image)，在界面左方画一矩形框，双击弹出Image 界面，属性项General 下Image File Name 中选择做好的界面(.bmp 文件)，确定保存。点击图标(Value)在润滑供油时间旁边画矩形框，双击矩形框弹出Input 界面，属性项Action 下In/Out 中选择1:Function，ReadFunction:rdpmc［6_1_2］，WriteFunction:wrpmc［6_1_2_0］，Data Type 中选择5:4 Byte，In/Out Format:0:Decimal。其中rdpmc［6_1_2］:Reads 4-byte data from T［1］，wrpmc［6_1_2_0］:Writes(4 -byte data)in T［1］(0 is specified at the ten keys input)。同理设定润滑间隔时间的属性。

3.3 数控机床横梁界面的制作

图4、图5 为制作的数控机床横梁界面，接通界面中对应的所有地址，即PMC 中所有的相应的地址都接通。如图5 所示，在此界面中可以显示横梁实际的位置及目标位置，右上方显示的是数控机床X 轴的实际坐标，界面中可显示横梁移动过程中的每一步具体动作步骤，如横梁等待松开等。如需查看横梁移动限制条件可以按Input(如界面左上角Label 所示)，此时会弹出一界面(界面内容为详细的限制条件)。

下面具体介绍数控机床横梁界面的制作流程。

(1)参考2(2)节新建主界面，在属性项Screen Name 中填入界面的名称(横梁界面)，并保存。

(2)点击图标(Lamp)，在界面左上角画一矩形框，双击弹出Lamp 界面，在属性项Action 下Watch PMC Area 中填入0:R，Watch Address:32，Watch Bit:0，即灯的地址为R32.0，也即当机床PMC 中R32.0 接通时此灯点亮。在属性项Image 下Style 中选择15:Ellipse(圆形指示灯)，On color:green(对应地址接通时灯亮且颜色为绿色)，Off color:blue(对应地址未接通时灯灭且颜色为蓝色)，确定退出，Lamp1 制作完毕。点击图标(Numeral/string)，在X轴坐标(当前实际位置)旁画一矩形框，双击弹出NDsip 界面，在属性项Action 下Action Type 中选择1:Function，Data Type:选择4:4 Byte(Signed)，Format:选择0:Decimal，(即需要显示的实际坐标的数据类型)，Function Name:选择absolute［1］(即显示的是第一轴的绝对坐标，这里的1 对应NC 参数1020 中设定的值，在此机床中表示X轴)。双击步骤一:旁边的灰色指示框(Lamp)在属性项Character 下ON Caption 中填入横梁等待松开。Image 下Style 中填入0:Rectangle()，On color:green(对应地址接通时灯亮且颜色为绿色)，Off color:gray(对应地址未接通时灯灭且颜色为灰色)，依次填完所有步骤。

4 结语

以FANUC PICTURE 为开发软件，开发应用的数控机床人机界面比起传统NC 显示界面更加直观，明了。二次开发的人机界面中可以设置一些常用参数，并且可以直接修改，用户操作起来更加方便和灵活，提高了用户工作效率。人机界面包含的报警信息更加全面，并且详细说明了故障解除办法，用户可以很快的排除机床故障，缩短了机床故障时间。

目前用户对数控机床人机界面的需求越来越强烈，已开发出的二次画面得到了广大用户的好评。