一种开放式数控系统人机界面二次开发平台及其设计方法技术方案

本发明专利技术提出了一种开放式数控系统人机界面二次开发平台，包括PC端配置平台与NC端解析平台，所述PC端配置平台将XML配置文件通过以太网传输至NC端解析平台；本发明专利技术的设计方法，包括S0，所述PC端配置平台配置数控系统人机界面的组件及其属性，自动生成XML配置文件；S1，所述PC端配置平台将XML配置文件通过以太网传送至NC端解析平台；S2，所述NC端解析平台读取并解析XML配置文件，完成解析后数据与原数控系统的交互并显示PC端配置平台配置的人机界面。本发明专利技术的有益效果可以实现满足不同用户、不同系统对于人机界面的定制化需求，快速便捷的开发定制界面，降低开发维护成本，满足开放式数控系统的便于扩展、对用户开放等需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数控
以及计算机应用领域，特别是指一种开放式数控系统人机界面二次开发平台及其设计方法。
技术介绍
随着工业化进程的不断推进，一个国家的数控化率的高低已经成为衡量其机械工业技术水平的一个重要指标。开放式数控系统要求开发出方便扩展、功能柔性并且对用户开放的数控系统，便于用户基于其开放平台结合专有工艺进行二次开发。数控系统的人机界面发展也集中在专用机床的应用、特殊结构的引用以及用户操作简化等方面。现在的数控系统自带的标准化的人机界面，展现给用户的大多是同一种形式，这种标准化的人机界面对许多专用数控系统都不是最优化的设计，用户经常会提出对人机界面的定制需求。而且现有的数控系统一方面不能满足用户定制化需求，开发周期长，另一方面在维护时需要重写代码，维护成本高。综上所述，数控系统人机界面开发急需解决满足用户定制需求，面向专用数控系统，降低开发与维护成本等问题。
技术实现思路
针对现有数控系统人机界面只有标准化界面、不能满足用户定制需求、开发维护成本高等不足之处，本专利技术提出的一种开放式数控系统人机界面二次开发平台及其设计方法，可以实现满足不同用户、不同系统对于人机界面的定制化需求，快速便捷的开发定制界面，降低开发维护成本，满足开放式数控系统的便于扩展、对用户开放等需求。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种开放式数控系统人机界面二次开发平台，包括:PC端配置平台：用于配置数控系统人机界面的组件及其属性，并自动生成XML配置文件；NC端解析平台：用于读取并解析XML配置文件数据，完成数据与原数控系统的交互并显示PC端配置平台配置的人机界面；所述PC端配置平台将XML配置文件通过以太网传输至NC端解析平台，所述XML配置文件是用于描述人机界面的图形化数据。上述的一种开放式数控系统人机界面二次开发平台，其中，所述PC端配置平台包括：组件注册层：用于注册定制人机界面所需的组件，并且初始化组件对应的属性，建立面向对象的二次开发平台接口框架，提供对于平台进行扩展的面向应用程序的二次开发接口API；界面定制层：用于定制用户需求的人机界面并且完成各个组件的属性的配置，将配置的属性数据封装在XML数据包中；文件生成层：用于根据配置文件生成协议，将XML数据包自动生成XML配置文件；所述组件注册层将被定制的组件及其对应的属性的数据传输给界面定制层，所述界面定制层将接收到的数据封装在XML数据包中后传输给文件生成层。界面定制层将用户配置的人机界面数据封装成数据包，然后发送给文件生成层，文件生成层依据文件生成协议，提取数据生成XML配置文件。上述的一种开放式数控系统人机界面二次开发平台，其中，所述XML数据包是用于描述数控系统人机界面的数据单元，包括包头与包体，所述包头包含了标签、父节点包、子节点包集合；所述包体根据不同标签的值封装不同的特征集合。上述的一种开放式数控系统人机界面二次开发平台，其中，所述配置文件生成协议设置于文件生成层，用于自动生成XML配置文件；所述配置文件生成协议为Configuration-file Generation Protocol，即CGP协议。所述配置文件生成协议包括封装方法与语法规则，所述封装方法为将XML数据包封装到XML配置文件的方法，将XML数据包组合封装成数据段后，包含在配置文件生成协议帧的信息部分；所述语法规则为用于检测XML配置文件合法性的DTD语法规则，检测生成的文件是否符合文档规范。上述的一种开放式数控系统人机界面二次开发平台，其中，所述配置文件生成协议帧的格式包括一级首部、一级信息部分与一级尾部；一级首部封装了二次开发平台的系统信息，包括一级标识、一级界面宽度、一级高度、一级页面数、一级过程数、一级语言、与CNC一级切换、一级上电首页等信息字段；一级信息部分封装人机界面的每一个页面数据包，每一个页面数据包包括二级首部与二级数据段，二级首部封装页面属性数据，包括二级标识、二级页面名称、二级编号等字段；二级数据段封装页面的多个组件数据包；组件数据包包括三级首部与三级数据段，三级首部封装组件的标签、类型数据、编号，三级数据段包含了若干XML数据包，用于描述组件的属性数据；一级尾部的一个字段封装DTD检验语法规则。上述的一种开放式数控系统人机界面二次开发平台，其中，所述NC端解析平台包括：文件解析层：用于解析XML配置文件的数据，将数据通过状态通道由通信服务器传递给系统接口；调度管理层：用于实现模块初始化、功能模块调用、系统配置与模块间交互功能；通信服务层：用于实现GUI二次开发接口与数控系统的HMI功能模块的交互；系统接口层：用于调用基于开放式控制系统库的专用数控系统二次开发平台的GUI二次开发接口，将PC端配置的数据传递给接口，实现与原有数控系统的融合通信；所述文件解析层通过以太网从PC端配置平台接收XML配置文件，所述文件解析层与调度管理层之间进行数据交换，所述调度管理层与通信服务层之间进行数据交换，所述通信服务层与系统接口层之间进行数据交换。一种开放式数控系统人机界面二次开发平台的设计方法，包括如下步骤：S0，所述PC端配置平台配置数控系统人机界面的组件及其属性，自动生成XML配置文件；SO1，所述组件注册层完成注册定制人机界面所需的组件，初始化组件对应的属性，建立面向对象的二次开发平台接口框架，提供对于平台进行扩展的面向应用程序的二次开发接口API；S02，所述界面定制层将组件注册层注册定制的组件完成定制用户需求的人机界面，完成各个组件的属性的配置，将配置的属性数据封装在XML数据包中；S03，所述界面定制层将XML数据包发送给文件生成层；S04，所述文件生成层根据配置文件生成协议，将XML数据包自动生成XML配置文件；S1，所述PC端配置平台将XML配置文件通过以太网传送至NC端解析平台；S2，所述NC端解析平台读取并解析XML配置文件，完成解析后数据与原数控系统的交互并显示PC端配置平台配置的人机界面；S21，所述文件解析层通过以太网接收文件生成层传输的XML配置文件，解析XML配置文件的数据，所述文件解析层将经过解析的数据传输给调度管理层；S22，所述调度管理层将接收到的数据经过模块初始化、功能模块调用、系统配置与模块间交互的整理后通过状态通道传输给通信服务层；S23，所述通信服务层将数据实现GUI二次开发接口与数控系统的HMI功能模块的交互，与系统接口层之间进行数据交换；S24，所述系统接口层调用基于开放式控制系统库的专用数控系统二次开发平台的GUI二次开发接口，将PC端配置的数据传递给接口，实现与原有数控系统的融合通信。上述的一种开放式数控系统人机界面二次开发平台的设计方法，其中，在所述步骤S04中，S041，封装配置文件生成协议帧的一级首部；S0411，在得到一级首部信息时，判断标识是否为SystemProperty；若是，则封装该帧，至步骤S042；若不是，则丢弃该帧，不进行封装，不生成XML配置文件；S042，将定制好的DTD声明封装到装配置文件生成协议帧的一级尾部；S043，封装配置文件生成协议帧的一级信息部分，一级信息部分由多个页面数据包构成，从页面集合中循环读取封装多个页面数据包；S0431，判断页面数据包的二级首部的标识是否为SceneP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开放式数控系统人机界面二次开发平台，其特征在于，包括:PC端配置平台：用于配置数控系统人机界面的组件及其属性，并自动生成XML配置文件；NC端解析平台：用于读取并解析XML配置文件数据，完成数据与原数控系统的交互并显示PC端配置平台配置的人机界面；所述PC端配置平台将XML配置文件通过以太网传输至NC端解析平台，所述XML配置文件是用于描述人机界面的图形化数据。

【技术特征摘要】
1.一种开放式数控系统人机界面二次开发平台，其特征在于，包括:PC端配置平台：用于配置数控系统人机界面的组件及其属性，并自动生成XML配置文件；NC端解析平台：用于读取并解析XML配置文件数据，完成数据与原数控系统的交互并显示PC端配置平台配置的人机界面；所述PC端配置平台将XML配置文件通过以太网传输至NC端解析平台，所述XML配置文件是用于描述人机界面的图形化数据。2.根据权利要求1所述的一种开放式数控系统人机界面二次开发平台，其特征在于，所述PC端配置平台包括：组件注册层：用于注册定制人机界面所需的组件，并且初始化组件对应的属性，建立面向对象的二次开发平台接口框架，提供对于平台进行扩展的面向应用程序的二次开发接口API；界面定制层：用于定制用户需求的人机界面并且完成各个组件的属性的配置，将配置的属性数据封装在XML数据包中；文件生成层：用于根据配置文件生成协议，将XML数据包自动生成XML配置文件；所述组件注册层将被定制的组件及其对应的属性的数据传输给界面定制层，所述界面定制层将接收到的数据封装在XML数据包中后传输给文件生成层。3.根据权利要求2所述的一种开放式数控系统人机界面二次开发平台，其特征在于，所述XML数据包是用于描述数控系统人机界面的数据单元，包括包头与包体，所述包头包含了标签、父节点包、子节点包集合；所述包体根据不同标签的值封装不同的特征集合。4.根据权利要求2或3所述的一种开放式数控系统人机界面二次开发平台，其特征在于，所述配置文件生成协议设置于文件生成层，用于自动生成XML配置文件；所述配置文件生成协议包括封装方法与语法规则，所述封装方法为将XML数据包封装到XML配置文件的方法，将XML数据包组合封装成数据段后，包含在配置文件生成协议帧的信息部分；所述语法规则为用于检测XML配置文件合法性的DTD语法规则，检测生成的文件是否符合文档规范。5.根据权利要求4所述的一种开放式数控系统人机界面二次开发平台，其特征在于，所述配置文件生成协议帧的格式包括一级首部、一级信息部分与一级尾部；一级首部封装了二次开发平台的系统信息；一级信息部分封装人机界面的每一个页面数据包，每一个页面数据包包括二级首部与二级数据段，二级首部封装页面属性数据；二级数据段封装页面的多个组件数据包；组件数据包包括三级首部与三级数据段，三级首部封装组件的标签、类型数据、编号，三级数据段包含了若干XML数据包，用于描述组件的属性数据；一级尾部的一个字段封装DTD检验语法规则。6.根据权利要求5所述的一种开放式数控系统人机界面二次开发平台，其特征在于，所述NC端解析平台包括：文件解析层：用于解析XML配置文件的数据，将数据通过状态通道由通信服务器传递给系统接口；调度管理层：用于实现模块初始化、功能模块调用、系统配置与模块间交互功能；通信服务层：用于实现GUI二次开发接口与数控系统的HMI功能模块的交互；系统接口层：用于调用基于开放式控制系统库的专用数控系统二次开发平台的GUI二次开发接口，将PC端配置的数据传递给接口，实现与原有数控系统的融合通信；所述文件解析层通过以太网从PC端配置平台接收XML配置文件，所述文件解析层与调度管理层之间进行数据交换，所述调度管理层与通信服务层之间进行数据交换，所述通信服务层与系统接口层之间进行数据交换。7.一种开放式数控系统人机界面二次开发平台的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：S0，所述PC端配置平台配置数控系统人机界面的组件及其属性，自动生成XML配置文件；SO1，所述组件注册层完成注册定制人机界面所需的组件，初始化组件对应的属性，建立面向对象的二次开发平台接口框架，提供对于平台进行扩展的面向应用程序的二次开发接口API；S02，所述界面定制层将组件注册层注册定制的组件完成定制用户需求的人机界面，完成各个组件的属性的配置，将配置的属性数据封装在X...

【专利技术属性】
技术研发人员：于东，王品，冒益海，刘海斌，徐美芳，王晓峰，袁平，杜勇奕，
申请(专利权)人：常州数控技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32