第6章+人机界面（HMI）设计.1

Page1《数控机床数字孪生设计与仿真验证》

——第6章人机界面（HMI）设计Page2目标与导读6.1人机界面（HMI）概述6.2连接接口数据6.3定制人机界面（HMI）2目录13Page3目标与导读知识

目标1.理解HMI设计原则2.掌握机床HMI界面接口文件的配置方法3.熟练掌握HMI界面设计的方法能力

目标1.能够设计HMI界面2.能够利用CMVM软件中的数控机床定制HMI界面素质目标1.培养学生的问题解决能力和创新能力2.培养学生表达能力和团队协作能力3.培养学生工程应用能力4.培养学生自主学习和自我提升的能力素养目标1.通过学习HMI界面开发设计技术，培养学生严谨细致的工程师精神2.通过对数控机床的HMI界面的定制，塑造学生机械与信息跨学科学习意识教学目标导读Page46.1人机界面（HMI）概述6.1.1.数控机床软件HMI6.1.2.硬件设计原则软件HMI设计原则一致性原则：不同系统及内部界面外观、布局、交互方式及信息显示格式相似，有助于用户学习操作，减少出错率。例如，某数控机床软件HMI在不同功能模块中保持了相似的操作界面布局，用户在学习新模块时能快速上手。界面空间布局合理性：界面简洁明了，方便用户操作。设计师应合理安排界面元素，避免过于复杂或混乱的布局。如某机床HMI界面通过优化布局，将常用功能按键集中放置，使操作时间缩短了20%。硬件HMI设计原则机床外观色彩设计：机床固定安置，工作气氛平静，一般以纯度低而明度高的颜色为宜，采用装饰色带、面板色及警惕色与主体形成对比。例如，某机床企业采用淡蓝色作为主体色调，搭配黄色的警示色，既美观又实用。工作台面和控制面板布置：工作台面高度按操作要求设计，控制面板上的按钮和仪表按功能区划分，位置高度和排列符合人机关系。如某机床企业根据操作者的平均身高，将工作台面高度调整为75厘米，使操作更加舒适。Page56.1人机界面（HMI）概述6.1.3.数控机床HMI设计文件结构配置文件由登入软键说明、对话框定义、变量定义、方法说明、软键栏定义组成，顺序必须遵循规定。例如，某机床企业开发的HMI配置文件中，详细定义了每个操作界面的布局和功能，确保了系统的稳定运行。配置文件的结构清晰，有助于开发人员快速理解和修改代码，提高开发效率。配置文件组成配置文件应保存在指定目录下，如[系统用户目录]/proj等，且需采用UTF-8编码。例如，某机床企业在开发过程中，严格按照编码规范保存配置文件，避免了因编码问题导致的乱码现象。采用UTF-8编码可以确保文件在不同系统和设备上都能正确显示，避免因编码不一致导致的问题。配置文件保存与编码Page66.1人机界面（HMI）概述

操作树操作树定义与作用操作树用于构建多个相互关联的HMI对话框，通过点击软键可以在不同对话框之间切换。例如，某机床企业开发的HMI系统中，通过操作树实现了从主界面到各个功能子界面的快速切换，提升了用户体验。操作树的合理设计可以提高系统的可扩展性和可维护性，方便后续功能的添加和修改。01操作树使用限制未购买RunMyScreens选件时，HMI界面开发仅支持5个对话框。若需开发更多界面，需购买该选件。例如，某机床企业在开发过程中，因未购买选件，仅开发了5个基本功能界面，后续功能扩展受到限制。了解操作树的使用限制，有助于企业在开发初期合理规划功能需求，避免因功能过多导致的系统不稳定。02Page76.1人机界面（HMI）概述6.1.4.

HMI界面开发常用格式文件支持多语言显示：.txt语言文件用于存放不同语言环境下显示的文字及字符串，支持系统语言切换。例如，某机床企业开发的HMI系统支持中、英、德三种语言，通过配置.txt语言文件，实现了语言的快速切换。多语言支持可以满足不同地区用户的需求，提升产品的国际化水平。定义界面属性：.ini配置文件用于定义界面使用的.com界面文件及某些界面属性，如easyscreen.ini、custom.ini等。例如，某机床企业通过easyscreen.ini文件定义了主界面的布局和功能，确保了系统的稳定运行。配置文件的合理使用可以提高系统的灵活性和可扩展性，方便后续功能的添加和修改。描述界面内容与功能：.com界面文件包含界面的所有内容及具体功能代码，通常放置在proj目录下。例如，某机床企业开发的ma_文件中，详细定义了JOG模式下的操作界面布局和功能，使操作更加便捷。界面文件的详细编写可以确保系统的功能完整性，提升用户体验。界面图片资源：图片文件用于界面中显示的图片，需按分辨率放置在不同文件夹中。例如，某机床企业将背景图片放置在ico640文件夹中，确保了图片在不同分辨率下的显示效果。高质量的图片资源可以提升界面的美观度，增强用户体验。提供操作帮助：在线帮助文件用于在系统界面中按下按键时弹出的在线帮助文本，帮助操作者理解和使用界面功能。例如，某机床企业开发的在线帮助文件中，详细介绍了每个功能的操作步骤和注意事项，降低了用户的使用门槛。在线帮助文件的详细编写可以提高系统的易用性，减少用户的学习成本。语言文件（.txt）配置文件（.ini）界面文件（.com）图片文件（.png）在线帮助文件（.html）Page86.1人机界面（HMI）概述6.1.5.用户界面入口定义在数控系统中都存在一些常用的二次开发区域，这些区域都允许用户创建自定义界面，常用的标准的数控系统界面分为七个操作区域，如图6-13所示，其中1到6号区域是数控系统厂商规划好的界面，这些规划好的界面中都存在这一些未使用的区域，可以利用这些位置定义用户自定义界面的入口。例如图6-13中7号区域，此区域现在未配置所以数控界面未显示，可以利用这样一些横向或纵向区域的未使用的区域中编写用户自定义模块的入口。Page96.2连接接口数据6.2.1.接口文件作用01说明文件定义配置文件的入口界面，如slamconfig.ini定义菜单栏的custom入口。例如，某机床企业通过slamconfig.ini文件定义了Custom界面的入口，实现了对自定义功能的快速访问。

说明文件的合理使用可以提高系统的灵活性和可扩展性，方便后续功能的添加和修改。说明文件（.ini）02配置文件定义界面内按键位置、跳转窗口及窗口内容。例如，某机床企业通过文件定义了Custom界面的布局和功能，确保了系统的稳定运行。

配置文件的详细编写可以确保系统的功能完整性，提升用户体验。配置文件（.com）Page106.2连接接口数据6.2.2.接口文件配置步骤slamconfig.ini配置打开CMVM软件，复制slamconfig.ini与custom.ini文件到用户目录，修改slamconfig.ini文件中的[custom]内容，定义Custom界面入口。例如，某机床企业通过修改slamconfig.ini文件，将Custom界面入口的按键名称定义为“画面开发”，提升了系统的功能扩展性。合理配置slamconfig.ini文件可以提高系统的灵活性和用户体验，方便后续功能的添加和修改。easyscreen.ini配置使用easyscreen.ini文件定义画面内容，修改配置文件{.com}的内容及按键名称。例如，某机床企业通过修改easyscreen.ini文件，定义了Custom界面的布局和功能，确保了系统的稳定运行。合理配置easyscreen.ini文件可以提高系统的灵活性和可扩展性，方便后续功能的添加和修改。Page116.3定制监控界面6.3.1.

CMVM机床开机界面的更改使用CMVM软件，准备更改画面的图片，将图片命名为splash.png并放置在指定目录，启动项目查看更改效果。例如，某机床企业通过更换开机画面，将公司标志展示在开机界面上，提升了企业的品牌形象。

开机画面的更换可以提升系统的美观度和企业形象，增强用户对产品的认同感。更换的图片需符合系统要求的像素格式，如建议800*480像素，以确保显示效果。例如，某机床企业在更换开机画面时，严格按照像素要求准备图片，避免了因图片格式不正确导致的显示问题。

合理选择图片格式和分辨率可以提高系统的稳定性和显示效果，避免因图片问题导致的系统错误。Page126.3定制监控界面6.3.2.

JOG加工界面创建监控界面状态监控界面开发步骤

在JOG模式下加工界面的入口下方的空格软键中添加状态监控入口，通过配置文件定义界面内容，添加背景图片、返回按键及监控变量。例如，某机床企业通过创建状态监控界面，实现了对系统运行时间、刀具切削时间等关键数据的实时监控，提升了生产效率。

状态监控界面的创建可以提高系统的操作便利性和生产效率，方便用户实时了解设备运行状态。状态监控界面功能扩展查找SINUMERIK变量和接口信号参数手册，添加更多监控变量，如系统开机时间、程序运行时间等，丰富监控界面功能。例如，某机床企业通过添加更多监控变量，实现了对设备运行状态的全面监控，降低了设备故障率。

丰富监控界面的功能可以提高系统的智能化水平，增强用户对设备的控制能力。Page13习题一、填空题：1.

数控机床HMI界面设计.COM文件是采用那个软件进行编写的：

。2.

界面开发常用的变量有哪些：

、

、

。3