一種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成方法，包括：在QML腳本中定義應(yīng)用的外形參數(shù)、或在動(dòng)態(tài)庫(kù)中定義外形參數(shù)或調(diào)用圖形庫(kù)，以在HMI中形成應(yīng)用的用戶界面；在QML腳本或動(dòng)態(tài)庫(kù)中編寫(xiě)應(yīng)用對(duì)應(yīng)的數(shù)控功能模塊，數(shù)控功能模塊調(diào)用數(shù)控系統(tǒng)接口獲取數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能，同時(shí)相應(yīng)的數(shù)控功能通過(guò)所述用戶界面反饋給用戶；通過(guò)上述方式，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)集成。本發(fā)明的方法使得應(yīng)用的開(kāi)發(fā)和集成簡(jiǎn)單可靠，不但能夠適用于各種不同類(lèi)型的數(shù)控系統(tǒng)，而且數(shù)控系統(tǒng)在保證能夠完成實(shí)時(shí)性控制和非實(shí)時(shí)性大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的同時(shí)簡(jiǎn)潔可靠。
【專利說(shuō)明】
一種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控系統(tǒng)為完成數(shù)控加工及其他功能，需要在數(shù)控系統(tǒng)中集成相應(yīng)的功能模塊。一般來(lái)說(shuō)目前的數(shù)控系統(tǒng)中，制造商在出廠時(shí)集成一系列功能模塊，通常都是將相應(yīng)的功能模塊集成在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部控制軟件中，例如插補(bǔ)運(yùn)算、譯碼處理等，可以滿足一定的功能需求。
[0003]但是，隨著智能制造需求的發(fā)展，以及用戶個(gè)性化的需求，需要數(shù)控系統(tǒng)智能朝著多元化發(fā)展，要求數(shù)控系統(tǒng)具有越來(lái)越多的附加功能，例如工藝參數(shù)優(yōu)化、G代碼擬合與優(yōu)化等，為了適應(yīng)上述需求，數(shù)控系統(tǒng)制造商在其中設(shè)置了相應(yīng)的接口，用戶可以在其基礎(chǔ)之上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，以便集成于數(shù)控系統(tǒng)中。
[0004]但是，當(dāng)前數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)仍然是數(shù)控廠商獨(dú)立的商業(yè)行為，嚴(yán)格的商業(yè)保密行為仍阻礙數(shù)控系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)的進(jìn)一步活躍，此外，即使數(shù)控系統(tǒng)廠商提供豐富的數(shù)控系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)接口，開(kāi)發(fā)人員與數(shù)控系統(tǒng)的粘度仍很高，開(kāi)發(fā)人員需經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，了解相應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)各模塊的開(kāi)發(fā)模式，才能完成特定的數(shù)控系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)。
[0005]另外，即使用戶可方便的開(kāi)發(fā)數(shù)控系統(tǒng)智能化應(yīng)用，完成實(shí)時(shí)性控制和非實(shí)時(shí)性大規(guī)模數(shù)據(jù)處理請(qǐng)求時(shí)，使得數(shù)控系統(tǒng)需消耗大量系統(tǒng)資源，導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)負(fù)載過(guò)重，性能下降；為保證數(shù)控系統(tǒng)正常工作，需使用高性能多CPU結(jié)構(gòu)、大規(guī)模集成電路升級(jí)數(shù)控系統(tǒng)硬件，這又導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)平臺(tái)更加復(fù)雜，設(shè)計(jì)和制造成本、升級(jí)和使用成本急劇增加，可靠性下降。特別是，數(shù)控系統(tǒng)中集成的應(yīng)用或者功能太多，會(huì)導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)過(guò)于臃腫和復(fù)雜，一方面使得系統(tǒng)運(yùn)行或控制效率降低，另一方面可能會(huì)使得系統(tǒng)不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響數(shù)控系統(tǒng)的安全。
[0006]專利文獻(xiàn)CN104298175B公開(kāi)了一種基于虛擬化技術(shù)的數(shù)控系統(tǒng)及方法，其中，數(shù)控系統(tǒng)包括設(shè)置在本地的數(shù)控裝置以及設(shè)置在遠(yuǎn)程的服務(wù)端，其與本地的數(shù)控裝置網(wǎng)絡(luò)互連，用于處理非實(shí)時(shí)性任務(wù)，包括G代碼編程、譯碼、加工仿真，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)加值功能；其中，所述服務(wù)端與數(shù)控裝置通過(guò)安裝在所述數(shù)控裝置上的客戶端實(shí)現(xiàn)互連，該客戶端運(yùn)行在數(shù)控裝置系統(tǒng)上，其通過(guò)利用虛擬技術(shù)在數(shù)控裝置的人交互設(shè)備上對(duì)服務(wù)器進(jìn)行虛擬操作，實(shí)現(xiàn)在本地?cái)?shù)控裝置上對(duì)服務(wù)端的操作控制，進(jìn)而兩者完成協(xié)調(diào)配合實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工控制。
[0007]該方案通過(guò)采用遠(yuǎn)程服務(wù)器結(jié)合虛擬技術(shù)，可以有效減輕對(duì)數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和資源消耗的影響，同時(shí)在一定程度上能夠減輕數(shù)控系統(tǒng)的復(fù)雜和臃腫，避免系統(tǒng)運(yùn)行或控制效率降低。但是上述方案仍然會(huì)存在二次開(kāi)發(fā)嚴(yán)重依賴相應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)類(lèi)型，開(kāi)發(fā)難度大，而且其對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的臃腫減輕效果一般，本質(zhì)上依然會(huì)導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)不斷擴(kuò)展和臃腫，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成方法及系統(tǒng)，其通過(guò)改進(jìn)的應(yīng)用集成手段并結(jié)合云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，使得數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)和集成簡(jiǎn)單可靠，不但能夠適用于各種不同類(lèi)型的數(shù)控系統(tǒng)，而且數(shù)控系統(tǒng)在保證能夠完成實(shí)時(shí)性控制和非實(shí)時(shí)性大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的同時(shí)簡(jiǎn)潔可靠。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成方法，其通過(guò)在人機(jī)交互界面(HMI)中直接進(jìn)行作為獨(dú)立應(yīng)用的各數(shù)控加工功能模塊的開(kāi)發(fā)集成，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的方便集成，具體包括:
[0010]在QML腳本中定義應(yīng)用的外形參數(shù)、或在動(dòng)態(tài)庫(kù)中定義外形參數(shù)或調(diào)用圖形庫(kù)，以在HMI中形成應(yīng)用的用戶界面；
[0011 ]在QML腳本或動(dòng)態(tài)庫(kù)中編寫(xiě)應(yīng)用對(duì)應(yīng)的數(shù)控功能模塊，所述數(shù)控功能模塊調(diào)用數(shù)控系統(tǒng)接口獲取數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能，同時(shí)相應(yīng)的數(shù)控功能通過(guò)所述用戶界面反饋給用戶；
[0012]通過(guò)上述方式，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)集成。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述在HMI中形成應(yīng)用的用戶界面具體為:HMI通過(guò)其消息響應(yīng)函數(shù)接收用戶發(fā)送的消息，進(jìn)而打開(kāi)對(duì)應(yīng)的應(yīng)用的用戶界面，從而在HMI中形成對(duì)應(yīng)的應(yīng)用的用戶界面。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述外形參數(shù)包括界面尺寸、形狀、顏色和位置。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述數(shù)控功能模塊為包括有本地應(yīng)用安裝路徑的模塊，該本地應(yīng)用用于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能，數(shù)控功能模塊通過(guò)該安裝路徑打開(kāi)所述本地應(yīng)用進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述數(shù)控系統(tǒng)為具有云端服務(wù)器的數(shù)控系統(tǒng)，所述數(shù)控功能模塊為包括云端服務(wù)器地址的模塊，所述云端服務(wù)器上發(fā)布有用于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)控功能的應(yīng)用，所述數(shù)控功能模塊通過(guò)該地址調(diào)用所述云端服務(wù)器上的應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能。
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述云端服務(wù)器上發(fā)布的應(yīng)用可通過(guò)Webservice發(fā)布至所述云端服務(wù)器上。
[0018]本發(fā)明還公開(kāi)了一種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成系統(tǒng)，其通過(guò)在人機(jī)交互界面(HMI)中直接進(jìn)行作為獨(dú)立應(yīng)用的各數(shù)控加工功能模塊的開(kāi)發(fā)集成，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的方便集成，具體包括:
[0019]用戶界面開(kāi)發(fā)集成模塊，用于在HMI中形成應(yīng)用的用戶界面，其通過(guò)在QML腳本中定義應(yīng)用的外形參數(shù)、或在動(dòng)態(tài)庫(kù)中定義外形參數(shù)或調(diào)用圖形庫(kù)實(shí)現(xiàn)；
[0020]以及
[0021 ]數(shù)控功能模塊，其通過(guò)在QML腳本或動(dòng)態(tài)庫(kù)中編寫(xiě)應(yīng)用對(duì)應(yīng)的數(shù)控功能模塊實(shí)現(xiàn)，所述數(shù)控功能模塊用于調(diào)用數(shù)控系統(tǒng)接口獲取數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)以進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能，并通過(guò)所述用戶界面反饋給用戶。
[0022]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述在HMI中形成應(yīng)用的用戶界面具體為:HMI通過(guò)其消息響應(yīng)函數(shù)接收用戶發(fā)送的消息，進(jìn)而打開(kāi)對(duì)應(yīng)的應(yīng)用的用戶界面，從而在HMI中形成用戶界面。
[0023]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述數(shù)控功能模塊為包括有本地應(yīng)用安裝路徑的模塊，該本地應(yīng)用用于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能，該數(shù)控功能模塊通過(guò)該安裝路徑打開(kāi)所述本地應(yīng)用進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能。
[0024]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述數(shù)控系統(tǒng)為具有云端服務(wù)器的數(shù)控系統(tǒng)，所述數(shù)控功能模塊為包括云端服務(wù)器地址的模塊，所述云端服務(wù)器上設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)控功能的應(yīng)用，所述數(shù)控功能模塊通過(guò)該地址調(diào)用所述云端服務(wù)器上的應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能。
[0025]總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0026](I)本發(fā)明的開(kāi)發(fā)集成方法中，以QML腳本或動(dòng)態(tài)庫(kù)形式開(kāi)發(fā)集成，應(yīng)用的界面以及功能開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，使得數(shù)控系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)的通用性好，顯著降低開(kāi)發(fā)集成難度。
[0027](2)本發(fā)明的開(kāi)發(fā)集成方法可以使用戶可簡(jiǎn)單輕松地進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)和智能化應(yīng)用的集成，同時(shí)通過(guò)調(diào)用云端應(yīng)用，使用云端資源來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)功能，避免數(shù)控系統(tǒng)軟件智能升級(jí)時(shí)過(guò)渡消耗數(shù)控硬件資源，導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)性能下降，或數(shù)控系統(tǒng)軟件智能升級(jí)時(shí)迫使硬件升級(jí)造成成本急劇上升、可靠性下降，保證數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)潔、可靠，輕松升級(jí)。
[0028](3)本發(fā)明的開(kāi)發(fā)集成方法中，可以充分利用成熟的功能模塊或應(yīng)用，只需通過(guò)將其安裝路徑或者地址通過(guò)QML腳本或動(dòng)態(tài)庫(kù)進(jìn)行封裝，即可進(jìn)行集成。
[0029](4)本發(fā)明的開(kāi)發(fā)集成方法中，數(shù)控功能模塊可調(diào)用云端應(yīng)用，讓云端應(yīng)用與云端資源充分為數(shù)控系統(tǒng)服務(wù)，本地硬件無(wú)需升級(jí)即可完成傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)無(wú)法完成的功能，解除了智能化應(yīng)用對(duì)數(shù)控系統(tǒng)硬件資源的嚴(yán)苛要求，用戶只需開(kāi)發(fā)數(shù)控系統(tǒng)智能化應(yīng)用，無(wú)需考慮數(shù)控系統(tǒng)硬件是否會(huì)負(fù)荷過(guò)重，性能下降，甚至無(wú)法完成功能，通過(guò)WebService技術(shù)將功能復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)布在云端，無(wú)論何時(shí)何地，用戶只需知道云端函數(shù)接口的輸入輸出及站點(diǎn)，即可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)用云端應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為本發(fā)明的應(yīng)用開(kāi)發(fā)及集成方法的示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明的應(yīng)用開(kāi)發(fā)及集成方法應(yīng)用于具有云端服務(wù)器的數(shù)控系統(tǒng)時(shí)數(shù)控功能模塊調(diào)用云端服務(wù)器上的應(yīng)用的示意圖。
[0032]具體實(shí)施例方式
[0033]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0034]用戶對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)時(shí)，需要考慮數(shù)控系統(tǒng)的硬件資源，避免應(yīng)用程序消耗資源過(guò)大，導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)卡機(jī)、性能下降，本發(fā)明提出的方法讓云端豐富的硬件資源為數(shù)控系統(tǒng)服務(wù)，解除數(shù)控系統(tǒng)硬件資源對(duì)用戶二次開(kāi)發(fā)的限制。
[0035]如圖1和2所示，本發(fā)明所提出的一種數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)與集成方法，其通過(guò)在人機(jī)交互界面(HMI)中直接進(jìn)行作為獨(dú)立應(yīng)用的各數(shù)控加工功能模塊的開(kāi)發(fā)集成，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的方便集成，具體包括:
[0036]在QML腳本中定義應(yīng)用的外形參數(shù)、或在動(dòng)態(tài)庫(kù)中定義外形參數(shù)或調(diào)用圖形庫(kù)，以在HMI中形成應(yīng)用的用戶界面；
[0037]在QML腳本或動(dòng)態(tài)庫(kù)中編寫(xiě)應(yīng)用對(duì)應(yīng)的數(shù)控功能模塊，所述數(shù)控功能模塊調(diào)用數(shù)控系統(tǒng)接口獲取數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能，同時(shí)相應(yīng)的數(shù)控功能通過(guò)所述用戶界面反饋給用戶；
[0038]通過(guò)上述方式，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)集成。
[0039]本發(fā)明中可以QML腳本或動(dòng)態(tài)庫(kù)形式集成，也可直接將應(yīng)用通過(guò)QML腳本集成。優(yōu)選地，所有本地應(yīng)用集成在HMI (Human Machine Interface，人機(jī)交互界面)中，用戶通過(guò)HMI調(diào)用各種應(yīng)用。本發(fā)明中，通過(guò)在QML腳本中定義界面的外形參數(shù)，開(kāi)發(fā)功能模塊，調(diào)用數(shù)控系統(tǒng)接口獲取數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，即可方便的開(kāi)發(fā)應(yīng)用；當(dāng)應(yīng)用需求復(fù)雜，需調(diào)用多種第三方庫(kù)，利用QML腳本無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)，可將應(yīng)用打包成動(dòng)態(tài)庫(kù)，集成至HMI中；若已有成熟軟件能夠?qū)崿F(xiàn)所需功能，則可直接利用QML腳本將本地應(yīng)用程序集成在一起，無(wú)需進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，從而大大減少二次開(kāi)發(fā)的工作量。本地應(yīng)用程序若需數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，可通過(guò)在QML腳本中調(diào)用數(shù)控系統(tǒng)接口，并將數(shù)據(jù)輸入本地應(yīng)用程序。
[0040]在一個(gè)實(shí)施例中，以華中8型數(shù)控系統(tǒng)為例，將本地應(yīng)用和云端應(yīng)用集成在華中8型數(shù)控系統(tǒng)的HMI中的具體過(guò)程以及其啟動(dòng)、調(diào)用方式進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0041]在該實(shí)施例中，以QML腳本或動(dòng)態(tài)庫(kù)形式集成應(yīng)用，通過(guò)調(diào)用與華中8型數(shù)控系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)接口NCK(Numerical Control System Interface Funct1n Kernel)，實(shí)現(xiàn)對(duì)HMI中應(yīng)用集成的界面設(shè)計(jì)和功能。本發(fā)明的應(yīng)用開(kāi)發(fā)及集成方法的示意圖QML腳本如圖所示，數(shù)控功能模塊調(diào)用云端服務(wù)器上的應(yīng)用的示意圖如圖2所示。QML腳本或動(dòng)態(tài)庫(kù)中可定義本地應(yīng)用用戶界面的外形參數(shù)、消息響應(yīng)函數(shù)、實(shí)現(xiàn)應(yīng)用需求的數(shù)控功能模塊。
[0042]當(dāng)然，本實(shí)施例中的NCK是針對(duì)華中8型數(shù)控系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)接口，如果是其他數(shù)控系統(tǒng)，也可以采用對(duì)應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)接口，一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控系統(tǒng)接口封裝了可訪問(wèn)邏輯軸的軸名、軸類(lèi)型、邏輯軸對(duì)應(yīng)的通道號(hào)、軸電流、軸誤差、參數(shù)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)的接口函數(shù)，用于獲取數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0043]QML腳本優(yōu)選可利用Qt Quick編寫(xiě)，動(dòng)態(tài)庫(kù)利用Qt編寫(xiě)，例如對(duì)界面設(shè)計(jì)、功能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的本地應(yīng)用，利用動(dòng)態(tài)庫(kù)集成至HMI中；對(duì)界面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、功能實(shí)現(xiàn)單一的本地應(yīng)用，利用QML腳本集成至HMI中。
[0044]用戶通過(guò)HMI調(diào)用應(yīng)用時(shí)，QML腳本、動(dòng)態(tài)庫(kù)中消息響應(yīng)函數(shù)捕獲用戶發(fā)送的消息，根據(jù)其中外形參數(shù)，生成本地應(yīng)用用戶界面，QML腳本或動(dòng)態(tài)庫(kù)調(diào)用數(shù)控系統(tǒng)接口訪問(wèn)數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，調(diào)用實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能的數(shù)控功能模塊完成本地應(yīng)用的數(shù)控功能。
[0045]在一個(gè)實(shí)施例中，以QML腳本形式直接進(jìn)行應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)和集成，該實(shí)施例中包括在QML腳本中定義界面的外形參數(shù)，編寫(xiě)并調(diào)用數(shù)控功能模塊，調(diào)用NCK獲取數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)作為數(shù)控功能模塊的輸入，以完成相應(yīng)功能，即可方便的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。例如，直接開(kāi)發(fā)集成一個(gè)顯示機(jī)床加工時(shí)的各坐標(biāo)系位置、加工程序的顯示以及當(dāng)前機(jī)床加工的主要參數(shù)及狀態(tài)的主加工界面，優(yōu)選可以作為HMI啟動(dòng)界面，其具體實(shí)現(xiàn)方式可以如下:
[0046]首先，通過(guò)QML腳本定義主加工界面頂部狀態(tài)欄、底部菜單、右側(cè)菜單的形狀、位置、顏色、背景圖片參數(shù)及文本框的外形參數(shù)，右側(cè)菜單和底部菜單中可以優(yōu)選嵌套定義切換至刀具管理界面的按鈕、切換至系統(tǒng)參數(shù)PLC的按鈕等。同時(shí)，調(diào)用華中8型的NCK中接口訪問(wèn)機(jī)床坐標(biāo)、工件坐標(biāo)、剩余進(jìn)給、負(fù)載電流、機(jī)床指令進(jìn)給速度、機(jī)床實(shí)際進(jìn)給速度、主軸實(shí)際進(jìn)給速度、主軸指令進(jìn)給速度等，通過(guò)對(duì)應(yīng)的主加工界面圖表進(jìn)行傳送和顯示。
[0047]還可通過(guò)在本地QML腳本中調(diào)用定時(shí)器，定時(shí)更新文本框中的數(shù)據(jù)，QML腳本中消息響應(yīng)函數(shù)響應(yīng)用戶切換界面的消息。
[0048]在一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)用需求復(fù)雜，需調(diào)用第三方庫(kù)，可在開(kāi)發(fā)應(yīng)用時(shí)，編寫(xiě)并調(diào)用數(shù)控功能模塊，處理由NCK獲取的數(shù)據(jù)，完成相應(yīng)的功能，或調(diào)用第三方庫(kù)，處理由NCK獲取的數(shù)據(jù)，完成相應(yīng)功能，然后將應(yīng)用程序封裝成動(dòng)態(tài)庫(kù)，即可方便的開(kāi)發(fā)并集成應(yīng)用。例如，為動(dòng)態(tài)顯示加工過(guò)程中機(jī)床與刀具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，檢查加工是否存在碰撞，可開(kāi)發(fā)并集成機(jī)床防碰撞軟件，其具體實(shí)現(xiàn)方式如下:
[0049]機(jī)床防碰撞軟件以動(dòng)態(tài)庫(kù)形式開(kāi)發(fā)、集成在HMI中，利用OpenGL編寫(xiě)三維圖形顯示接口，開(kāi)源碰撞檢測(cè)庫(kù)coldet檢查圖形是否存在碰撞，在動(dòng)態(tài)庫(kù)中定義三維圖形顯示區(qū)的外形參數(shù)，定義同時(shí)調(diào)用NCK中接口訪問(wèn)刀具坐標(biāo)、機(jī)床實(shí)際進(jìn)給速度、工件坐標(biāo)、工件實(shí)際進(jìn)給速度送至三維圖形顯示接口，動(dòng)態(tài)顯示工件、刀具相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)coldet實(shí)時(shí)檢查刀具和工件是否存在碰撞。
[0050]在一個(gè)實(shí)施例中，可直接利用QML腳本將本地應(yīng)用程序集成在一起，可方便用戶隨時(shí)調(diào)用任一本地應(yīng)用程序，便于本地應(yīng)用程序的集中管理，從而大大減輕了用戶二次開(kāi)發(fā)的工作量。
[0051 ] 例如HMI中將本地應(yīng)用程序集成在智能化應(yīng)用中心界面，智能化應(yīng)用中心界面的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:智能化應(yīng)用中心界面以QML腳本形式開(kāi)發(fā)集成，QML腳本中定義了工藝參數(shù)優(yōu)化軟件等所有本地應(yīng)用程序的外形參數(shù)，同時(shí)給出了本地應(yīng)用的安裝路徑，定義了本地應(yīng)用的消息響應(yīng)函數(shù)，加載QML腳本后，用戶通過(guò)鍵盤(pán)或鼠標(biāo)觸發(fā)消息響應(yīng)函數(shù)后，消息響應(yīng)函數(shù)根據(jù)本地應(yīng)用程序安裝路徑打開(kāi)本地應(yīng)用程序。
[0052]通過(guò)將安裝在本地硬件的本地應(yīng)用集成在智能化應(yīng)用中心界面，數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)時(shí)，若已有成熟軟件能夠?qū)崿F(xiàn)所需功能，則無(wú)需重復(fù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。
[0053]通過(guò)本地應(yīng)用程序集成本地應(yīng)用時(shí)，所有本地應(yīng)用程序通過(guò)一個(gè)QML腳本集成至HMI中，具體來(lái)說(shuō)，首先將本地應(yīng)用程序安裝路徑寫(xiě)入QML腳本，HMI生成本地應(yīng)用界面后，用戶通過(guò)本地應(yīng)用界面調(diào)用本地應(yīng)用時(shí)，QML腳本中消息響應(yīng)函數(shù)捕獲用戶發(fā)送的消息，消息響應(yīng)函數(shù)根據(jù)本地應(yīng)用程序安裝路徑打開(kāi)本地應(yīng)用程序。此處方式，可以實(shí)現(xiàn)本地應(yīng)用程序在數(shù)控系統(tǒng)中的集成。
[0054]在一個(gè)實(shí)施例中，為了保證數(shù)控系統(tǒng)既能完成用戶非實(shí)時(shí)性大規(guī)模數(shù)據(jù)處理要求，同時(shí)避免升級(jí)數(shù)控系統(tǒng)造成成本過(guò)大或穩(wěn)定性下降的問(wèn)題，將數(shù)控系統(tǒng)無(wú)法完成或會(huì)造成數(shù)控系統(tǒng)超負(fù)荷工作的應(yīng)用放至云端虛擬服務(wù)器，并通過(guò)WebService技術(shù)將云端應(yīng)用以站點(diǎn)形式發(fā)布在云端服務(wù)器上，本地應(yīng)用通過(guò)訪問(wèn)站點(diǎn)即可訪問(wèn)云端應(yīng)用。
[0055]該實(shí)施例中的數(shù)控系統(tǒng)是在云數(shù)控體系架構(gòu)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，其依賴于數(shù)控系統(tǒng)和云端。該實(shí)施例中，數(shù)控系統(tǒng)包括本地?cái)?shù)控裝置以及云端服務(wù)器，其中本地?cái)?shù)控裝置一般包括本地硬件和安裝在其上的本地功能模塊，例如主加工界面、刀具管理等，一般是實(shí)時(shí)性控制功能和/或本地硬件資源可滿足應(yīng)用對(duì)資源需求的模塊。本發(fā)明中，將本地功能模塊封裝為單獨(dú)的應(yīng)用，并安裝在本地?cái)?shù)控裝置的硬件上，通過(guò)HMI集成在一起，以便于使用，可稱之為本地應(yīng)用，即本地應(yīng)用為在本地硬件上開(kāi)發(fā)的智能化應(yīng)用集合。
[0056]云端包括云端硬件及運(yùn)行在其上的云端功能模塊，例如機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)等，一般是非實(shí)時(shí)性控制功能和/或需處理大規(guī)模數(shù)據(jù)而本地硬件資源無(wú)法滿足應(yīng)用對(duì)資源需求的功能模塊。本發(fā)明中將相應(yīng)的功能模塊封裝為應(yīng)用，作為在云端硬件上開(kāi)發(fā)的智能化應(yīng)用集合，可稱之為云端應(yīng)用。
[0057]本地?cái)?shù)控裝置和云端服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通信。
[0058]在云端虛擬機(jī)上通過(guò)WebService技術(shù)將應(yīng)用以接口函數(shù)的形式發(fā)布在站點(diǎn)上，本地應(yīng)用通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)站點(diǎn)即可訪問(wèn)云端應(yīng)用，云端應(yīng)用獲取云端硬件資源完成應(yīng)用后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信將結(jié)果發(fā)送至本地應(yīng)用。
[0059]在該實(shí)施例中，為實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)優(yōu)化，開(kāi)發(fā)了工藝參數(shù)優(yōu)化軟件，其實(shí)現(xiàn)機(jī)制如下:
[0060]因數(shù)千臺(tái)數(shù)控機(jī)床以1000Hz頻率、16通道全天候采集數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)時(shí)數(shù)據(jù)量高達(dá)3G，處理如此大規(guī)模的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)基本束手無(wú)策，即使數(shù)據(jù)量小至上百兆，對(duì)于單CPU的數(shù)控系統(tǒng)仍需消耗其較大資源，造成數(shù)控系統(tǒng)卡機(jī)、性能下降，升級(jí)數(shù)控系統(tǒng)硬件資源尚可滿足工藝參數(shù)優(yōu)化的硬件需求，但是會(huì)帶來(lái)設(shè)計(jì)和制造成本、升級(jí)和使用成本急劇增加，可靠性下降的問(wèn)題。本實(shí)施例中，將工藝參數(shù)常用的優(yōu)化算法，通過(guò)WebService技術(shù)封裝至云端站點(diǎn)，即可將本地應(yīng)用對(duì)本地硬件資源的需求，轉(zhuǎn)至云端應(yīng)用對(duì)云端硬件資源的需求，從而讓本地硬件輕松地完成各種任務(wù)。其中，工藝參數(shù)優(yōu)化軟件讓云端應(yīng)用充分為數(shù)控系統(tǒng)服務(wù)的流程如下:
[0061 ] stepl:調(diào)用NCK獲得工藝參數(shù)數(shù)據(jù)，如進(jìn)給速度；
[0062]step2:利用網(wǎng)絡(luò)將工藝參數(shù)所需的數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送至發(fā)布有機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)的云端服務(wù)器，并調(diào)用機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)完成工藝參數(shù)優(yōu)化；
[0063]step3:服務(wù)器將結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)返回至工藝參數(shù)優(yōu)化軟件中，從而實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)優(yōu)化。
[0064]該實(shí)施例中本地應(yīng)用調(diào)用云端應(yīng)用，讓云端應(yīng)用與云端資源充分為數(shù)控系統(tǒng)服務(wù)，本地硬件無(wú)需升級(jí)即可完成傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)無(wú)法完成的功能，解除了智能化應(yīng)用對(duì)數(shù)控系統(tǒng)硬件資源的嚴(yán)苛要求，用戶只需開(kāi)發(fā)數(shù)控系統(tǒng)智能化應(yīng)用，無(wú)需考慮數(shù)控系統(tǒng)硬件是否會(huì)負(fù)荷過(guò)重，性能下降，甚至無(wú)法完成功能，通過(guò)WebService技術(shù)將功能復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)布在云端服務(wù)器上，無(wú)論何時(shí)何地，用戶只需知道云端應(yīng)用的輸入輸出及站點(diǎn)地址，即可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)用云端應(yīng)用。
[0065]本發(fā)明中，將數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口封裝在數(shù)控系統(tǒng)接口中，利用QML腳本、動(dòng)態(tài)庫(kù)、本地應(yīng)用，用戶只需定義用戶界面外形參數(shù)，按需編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用需求的數(shù)控功能模塊，想要何種方式打開(kāi)應(yīng)用便定義相應(yīng)的消息響應(yīng)函數(shù)，方便快捷地即可開(kāi)發(fā)本地應(yīng)用。
[0066]此外，WebService具有跨語(yǔ)言特性，用戶可利用C++、JA VA、C#等語(yǔ)言開(kāi)發(fā)云端應(yīng)用，降低了云端應(yīng)用的開(kāi)發(fā)難度；用戶經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)，了解QML腳本、動(dòng)態(tài)庫(kù)、數(shù)控系統(tǒng)接口、云端應(yīng)用后，即可對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，大大降低了開(kāi)發(fā)人員與數(shù)控系統(tǒng)的粘度。
[0067]同時(shí)通過(guò)QML腳本、動(dòng)態(tài)庫(kù)、本地應(yīng)用程序?qū)⒈镜貞?yīng)用集成在HMI中，使得用戶可以通過(guò)一個(gè)本地應(yīng)用調(diào)用所有本地應(yīng)用及云端應(yīng)用，使用起來(lái)友好、方便。
[0068]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成方法，其通過(guò)在人機(jī)交互界面(HMI)中直接進(jìn)行作為獨(dú)立應(yīng)用的各數(shù)控加工功能模塊的開(kāi)發(fā)集成，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的方便集成，具體包括: 在QML腳本中定義應(yīng)用的外形參數(shù)、或在動(dòng)態(tài)庫(kù)中定義外形參數(shù)或調(diào)用圖形庫(kù)，以在HMI中形成應(yīng)用的用戶界面； 在QML腳本或動(dòng)態(tài)庫(kù)中編寫(xiě)應(yīng)用對(duì)應(yīng)的數(shù)控功能模塊，所述數(shù)控功能模塊用于調(diào)用數(shù)控系統(tǒng)接口獲取數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)以進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能，并通過(guò)所述用戶界面反饋給用戶； 通過(guò)上述方式，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)集成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成方法，其中，所述在HMI中形成應(yīng)用的用戶界面具體為:HMI通過(guò)其消息響應(yīng)函數(shù)接收用戶發(fā)送的消息，進(jìn)而打開(kāi)對(duì)應(yīng)的應(yīng)用的用戶界面，從而在HMI中形成用戶界面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成方法，其中，所述外形參數(shù)包括界面尺寸、形狀、顏色和位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成方法，其中，所述數(shù)控功能模塊為包括有本地應(yīng)用安裝路徑的模塊，該本地應(yīng)用用于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能，該數(shù)控功能模塊通過(guò)該安裝路徑打開(kāi)所述本地應(yīng)用進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能。5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成方法，其中，所述數(shù)控系統(tǒng)為具有云端服務(wù)器的數(shù)控系統(tǒng)，所述數(shù)控功能模塊為包括云端服務(wù)器地址的模塊，所述云端服務(wù)器上設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)控功能的應(yīng)用，所述數(shù)控功能模塊通過(guò)該地址調(diào)用所述云端服務(wù)器上的應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成方法，其中，所述云端服務(wù)器上設(shè)置的應(yīng)用通過(guò)Webservice發(fā)布在所述云端服務(wù)器上。7.—種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成系統(tǒng)，其通過(guò)在人機(jī)交互界面(HMI)中直接進(jìn)行作為獨(dú)立應(yīng)用的各數(shù)控加工功能模塊的開(kāi)發(fā)集成，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的方便集成，具體包括: 用戶界面開(kāi)發(fā)集成模塊，用于在HMI中形成應(yīng)用的用戶界面，其通過(guò)在QML腳本中定義應(yīng)用的外形參數(shù)、或在動(dòng)態(tài)庫(kù)中定義外形參數(shù)或調(diào)用圖形庫(kù)實(shí)現(xiàn)； 以及 數(shù)控功能模塊，其通過(guò)在QML腳本或動(dòng)態(tài)庫(kù)中編寫(xiě)應(yīng)用對(duì)應(yīng)的數(shù)控功能模塊實(shí)現(xiàn)，所述數(shù)控功能模塊用于調(diào)用數(shù)控系統(tǒng)接口獲取數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)以進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能，并通過(guò)所述用戶界面反饋給用戶。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成系統(tǒng)，其中，所述在HMI中形成應(yīng)用的用戶界面具體為:HMI通過(guò)其消息響應(yīng)函數(shù)接收用戶發(fā)送的消息，進(jìn)而打開(kāi)對(duì)應(yīng)的應(yīng)用的用戶界面，從而在HMI中形成用戶界面。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成方法，其中，所述數(shù)控功能模塊為包括有本地應(yīng)用安裝路徑的模塊，該本地應(yīng)用用于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能，該數(shù)控功能模塊通過(guò)該安裝路徑打開(kāi)所述本地應(yīng)用進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能。10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中任一項(xiàng)所述的一種數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與集成系統(tǒng)，其中，所述數(shù)控系統(tǒng)為具有云端服務(wù)器的數(shù)控系統(tǒng)，所述數(shù)控功能模塊為包括云端服務(wù)器地址的模塊，所述云端服務(wù)器上設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)控功能的應(yīng)用，所述數(shù)控功能模塊通過(guò)該地址調(diào)用所述云端服務(wù)器上的應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)控功能。
【文檔編號(hào)】G06F9/44GK105912339SQ201610239207
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月15日
【發(fā)明人】楊建中, 張耀詞, 惠恩明, 馬馳飛, 王平, 陸永亮, 李紀(jì)柳
【申請(qǐng)人】華中科技大學(xué)