数控机床孪生设计与仿真验证 全套课件 第1-9章 数字孪生设计与验证概述-数据备份

Page1《数控机床数字孪生设计与仿真验证》

——第1章数字孪生设计与验证概述Page2目标与导读1.1数字孪生技术概述1.2数字孪生技术在数控机床的应用2目录1Page3目标与导读知识

目标1.了解数字化孪生技术的定义与原理2.了解数字化孪生技术的典型应用能力

目标1.能够说出数控机床智能化的典型应用2.能够说出数控机床串行设计与并行设计的区别，及不同阶段的内容3.能够说出数控机床数字化孪生产品的特点素质目标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

思政目标1.通过分析装备制造业领域技术及趋势，分析制造业技术发展背景，强化使命感2.通过学习数控机床数字化孪生技术内容，明确学习内容与重点，更好服务制造业教学目标导读Page41.1数字孪生技术概述1.1.1.数字孪生技术的概念与原理PART01

数字孪生技术的定义：数字孪生技术是一种集成了多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，在虚拟空间中完成与实体装备相对应的映射，从而反映实体装备的全生命周期过程。PART02数字孪生技术的核心：构建一个与真实系统高度一致的虚拟模型，能够实时反映物理系统从机械到电气的运行状态，并通过数据分析和模拟仿真，为决策提供有力支持。PART03数字孪生技术的应用场景：广泛应用于医疗、智能制造、智能装备等领域，通过虚拟模型与真实系统的交互，实现优化和创新。Page51.1智能装备数字孪生技术1.1.2.数字孪生技术的应用

医疗领域的应用：数字孪生技术主要用于模拟和优化手术治疗方案，提高手术治疗的成功率和减少手术操作的风险。01智能制造领域的应用：通过建立虚拟工厂、零部件或生产线的模型，在数字化的环境下进行仿真分析和优化调整，提高生产效率并减少生产成本。02智能装备领域的应用：对于机床的开发企业，数字孪生技术可以将机床的设计、电气调试、加工编程等进行数字化建模，为机床的开发者和最终用户提供全面的机械与电气开发维护决策。03Page61.2数字孪生技术在数控机床的应用1.2.1.数控机床是典型的智能装备

数控机床的功能特点：具有感知、分析、推理、决策、控制功能特点的制造装备，这些功能在数控机床中得到了很好的体现。

数控机床的智能化发展：随着数控技术的不断发展，数控机床在自动化、智能化等方面取得了显著进步，推动了智能装备整体技术水平的提升。

数控系统的智能化：数控机床智能化主要由智能化设计和智能化应用两大部分组成，对做为核心控制单元的数控系统提出了更高的要求。Page71.2数字孪生技术在数控机床的应用1.2.2.数控机床开发设计应用与数字孪生技术的结合设计与优化阶段：通过数字孪生技术，可以在虚拟环境中对数控机床进行多领域建模，包括机械结构、传动链等，将传统的串行设计改为并行设计，提高设计与建模的精度，提前发现潜在问题，优化设计方案。电气调试阶段：数字孪生技术可以实现对电气系统的实时监测和诊断，模拟电气系统的运行情况，提前发现潜在问题并进行调整，降低反复试错成本。加工制造阶段：数字孪生技术可以实时仿真编写的数控程序，检测或监测机床的切削状态和性能，优化加工参数和工艺路线，避免碰撞，提高加工精度、效率和安全性。Page81.2数字孪生技术在数控机床的应用1.2.3.数控机床应用领域数字孪化生产品的特点仿真功能的全面性：可以模拟机床的各种运动和加工过程，电气调试过程，包括干涉、加速度、加加速度、PLC逻辑控制调试验证等，早期发现问题并优化。02整合与兼容性：数字孪生产品不仅反映机械特性，还体现电气自动化特性，便于在复杂工业环境中实现数据交换和协同工作。01与CAD/CAM系统的集成：将真实数控系统的虚拟内核集成在CAM软件平台里，实现设计与制造一体化，减少数据转换成本，提高效率。03Page91.2数字孪生技术在数控机床的应用1.2.4.数字化制造与数字孪生技术的结合03提升数字化制造效率与质量：数字孪生技术为智能装备设计应用与数字化制造提供支持，提高设计与制造精度，减少电气调试时间，降低加工试错成本和故障率。02验证切削参数：在切削后通过数字孪生技术验证实际程序运行后的系统跟踪反馈参数，分析切削参数的问题所在。01优化切削参数：通过数字孪生技术分析切削参数，实现“不切削”或“少切削”优化，降低程序验证成本。Page10习题一、填空题：1.

站在数字孪生应用角度，请至少举出4种典型的装备

、

、

、

。从原理角度上来说，数字孪生技术包括这几部分：

、

、

、

、

。

2.举三个例子，说明数字孪生技术的行业应用案例：

、

、

。3.装备智能化通常指的是具有：

、

、

、

、

功能特点的设备。4.数控机床的效率和加工精度提高，推动了智能装备应用技术水平的提升。请你举出至少三种应用：

、

、

。二、简答题：1.围绕数控机床的设计优化、电气调试、加工制造三个方面，描述数字孪生技术相比传统方式的优势。2.试述数控机床应用领域数字孪生产品的特点。3.简述数字孪生技术分析切削参数有哪些作用？Page11《数控机床数字孪生设计与仿真验证》

——第2章数控机床机械结构设计Page12目标与导读2.1典型数控机床概述2.2数控机床的机械结构设计方法2目录1Page13目标与导读知识

目标1.了解典型智能装备-数控机床的分类与应用场合2.了解典型智能装备-数控机床的机械结构及其功能能力

目标1.能够记住典型智能装备-数控机床各机械部件的传动关系及装配顺序2.能够运用制图软件绘制典型智能装备-数控机床的常规机械部件素质目标1.培养学生的分析问题解决问题能力2.培养学生表达能力和团队协作能力3.培养学生自主学习和自我提升的能力素养目标1.通过设计机床机械部件，提升学生工程应用的创新思维2.通过设计机床机械部件，培养学生精益求精的工匠精神教学目标导读Page142.1典型数控机床简介

2.1.1.机床的运动方式——点位控制数控机床01特点：数控系统只控制移动部件从一个位置点精确地移动到另一个位置点，对运动轨迹不做要求，位置移动过程中不加工。数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点间的运动轨迹，因此几个坐标轴间的运动无任何联系。02常见设备：数控钻床、数控镗床、数控冲床等，主要性能指标是保证终点位置精度，要求快速定位，减少空行程时间。Page152.1典型数控机床简介

2.1.1.机床的运动方式——直线控制数控机床01特点：数控系统不仅要控制点之间的准确位置，同时还要控制移动的速度和轨迹，在刀具相对工件进行移动的同时进行切削加工，而且其加工轨迹是平行于机床各坐标轴的直线02常见设备：数控磨床、数控车床等，适用于直线切削加工任务。Page162.1典型数控机床简介

2.1.1.机床的运动方式——轮廓控制数控机床01特点：数控系统能对刀具相对于零件的运动轨迹进行连续控制，从而可以加工任意斜率的直线、圆弧、抛物线等。这种控制系统一般都是两坐标轴及两坐标轴以上的多坐标轴联动控制系统。运动过程不仅控制运动起点和终点的位置，而且同时还要控制加工过程中的每一点的位置和速度。02常见设备：数控铣床或加工中心等，适用于复杂形状零件的加工Page172.1典型数控机床简介

2.1.2.机床的常见应用——数控车床机床本体与普通车床结构布局相似，在普通车床上能够完成的加工内容都可以在数控车床上完成。数控车床具有数控系统和伺服系统，提高了加工效率和精度。0102Page182.1典型数控机床简介

2.1.2.机床的常见应用——数控铣床（或加工中心）主轴带动刀具旋转，主轴箱可上下移动，工作台可横向和纵向移动。具有三轴联动及三轴以上联动功能加工中心在数控铣床基础上加装刀库和自动换刀装置，实现工件一次安装定位，完成多工序加工。。0102Page192.1典型数控机床简介

2.1.3.机床的伺服控制类型——开环控制数控机床02适用场景：精度要求不高、成本低廉的经济型中小型数控机床和旧设备的技术改造。特点：没有检测反馈装置，数控装置发出信号的流程是单向的，不存在系统稳定性问题。Page202.1典型数控机床简介

2.1.3.机床的伺服控制类型——闭环控制数控机床02适用场景：精度要求高的数控铣床、超精数控车床、大型数控机床。01特点：增加检测反馈装置，实时检测移动部件位置，与指令位置信号相比较，控制进给轴运动，精度高。Page212.1典型数控机床简介

2.1.3.机床的伺服控制类型——半闭环控制数控机床02适用场景：大多数中、小型数控机床，调试方便，控制特性稳定。特点：检测元件装在电动机轴或丝杠轴端部，工作台实际位置通过测得的电动机轴角位移间接计算，控制精度介于开环与闭环之间。Page222.2数控机床的机械结构及设计

2.2.1.选择机械结构选择典型机械结构图和模型进行讲解，减少传统机械及电气交叉融合教学中的困难。Page232.2数控机床的机械结构及设计

2.2.2.主要机械结构功能及传动关系-数控机床机械部分02动力源为机床运动提供动力，如电机、液压系统等。01刀具安装装置用于安装刀具，如车床的刀架、钻床的主轴、加工中心刀库等。03主传动部件实现机床主运动，如车床、钻床、铣床的主轴箱等，其精度影响零件加工精度。04刀具安装装置实现机床进给运动，如车床的进给箱、钻床的进给机构等，用于调整、退刀及快速运动。05支承件支承和连接机床各零部件，如床身、立柱等，是机床的基础构件。06工件安装装置用于安装工件，如车床的卡盘和尾座、铣床的工作台等。Page242.2数控机床的机械结构及设计

2.2.3.机械结构设计——设计顺序01第一步第二步第三步第四步第五步床身创建Z轴及主轴创建X轴滑枕创建工作台创建刀库创建Page252.2数控机床的机械结构及设计

2.2.4.机械结构装配——装配顺序01·第一步第二步第三步第四步第五步第六步放置床身工作台装配X轴导轨装配X轴滑枕装配Z轴及主轴装配刀库装配Page26习题一、填空题：1.

从控制运动方式分类，数控机床分为：

、

、

。2.

列举三种常见的金属切削类数控机床：

、

、

。3.

数控机床主要机械结构包括

、

、

、

、

、

等部分。二、简答题：1.简述数控机床机械结构的主要作用与传动关系。2.简述本章机械机构部件的装配顺序及注意事项。三、实践题1.试运用CAD软件绘制该模型的各个部件并保存用于后续章节使用。谢谢！Page28《数控机床数字孪生设计与仿真验证》

——第3章运动链分析与创建Page29目标与导读3.1机床运动链设计原理3.2创建机床设计模型运动链3.3机床运动链验证2目录13Page30目标与导读知识

目标1.理解机床运动链设计原理2.掌握运动链搭建工具（CreateMyVirtualMachine/3DBuilder）的使用方法3.熟练掌握创建虚拟机床运动学模型的方法4.掌握虚拟机床运动学模型在CMVM中的验证方法能力

目标1.能够解释机床运动链的设计原理2.能够创建机床运动学模型3.能够验证机床运动学模型4.能够将机床运动学模型从3DBuilder软件中导出5.能够将机床运动学模型导入至CMVM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.通过设计机床运动学模型，提升学生工程应用的创新思维2.通过对机床运动学模型的验证，培养学生精益求精的工匠精神教学目标导读Page313.1机床运动链设计原理3.1.1.运动机构分类进给轴机构：X、Y、Z轴等线性几何轴属于进给轴机构，用于实现机床的直线运动。01旋转轴机构：A、B、C轴等旋转轴用于实现机床的旋转运动，常见于五轴机床。02简化模型：本书针对简化的数控加工中心模型，仅考虑3根线性轴X、Y、Z，不涉及旋转轴。03Page323.1机床运动链设计原理3.1.2.运动支链与坐标系01刀具运动支链：MCS（机床坐标系）->XCS（X轴坐标系）->ZCS（Z轴坐标系）->SCS（主轴坐标系）->TCS（刀具坐标系）。03运动链构建：根据有根树系统原理构建机床运动链，形成机床运动学模型。02工件运动支链：MCS（机床坐标系）->YCS（Y轴坐标系）->WCS（工件坐标系）。Page333.1机床运动链设计原理3.1.3.运动链部件模型刀具运动支链：X轴、Z轴、主轴、刀具。工件运动支链：Y轴、工作台、工件。机床模型说明：X轴、Z轴与主轴在刀具链一侧，Y轴在工件链一侧，机床坐标原点在工作台表面的中心处。Page343.2创建机床设计模型运动链3.2.1.导入机床3D模型01软件工具：3DBuilder软件。02项目创建：定义项目名称与路径，点击创建新机床。03模型导入：将机床床身模型作为“根部”几何体导入，通过“3D导入”按键导入绘制好的机床床身三维模型，并更名为housing。以同样的方法导入绘制好的斗笠式刀库模型，并更名为tool_magazine。Page353.2创建机床设计模型运动链3.2.2.建立机床运动学模型2.建立三轴机床运动学模型刀具运动支链：X轴带动Z轴与主轴左右移动，Z轴上下移动，主轴旋转带动刀具旋转。工件运动支链：Y轴带动工件前后移动。1.三轴机床运动链的结构分析工作台运动链：添加Y轴线性轴，定义名称为MY1，向量为(0，-1，0)，原点坐标值为(0)，最小值为(-350)，最大值为(350)。导入Y轴运动链模型，定义为yside。添加工件组件，定义为stock，可更改工件设置的位置、方向及未来位置等。刀具运动支链：添加X轴线性轴，定义名称为MX1，向量为(1，0，0)，原点坐标值为(750)，最小值为(-750)，最大值为(750)。导入X轴运动链模型，定义为xside。添加Z轴线性轴，定义名称为MZ1，向量为(0，0，1)，原点坐标值为(650)，最小值为(0)，最大值为(650)。导入Z轴运动链模型，定义为zside。创建主轴运动链，定义为MSP1SpindleTransform，添加主轴旋转轴，定义名称为MSP1，向量为(0，0，-1)，原点坐标值为(0)，最小值为(-360)，最大值为(360)。添加刀具安装点，定义为Tool。刀具运动支链工件运动支链Page363.2创建机床设计模型运动链3.2.3.创建模型碰撞检查功能功能介绍：检测3D模型是否存在几何错误或冲突，检查多个模型是否在3D空间中重叠，确保在虚拟环境中不会发生意外的碰撞或错误。打开模型碰撞检查界面，点击界面右上角窗口选项，勾选Collision

Groups碰撞组功能。创建刀具与工件、刀具与工作台、主轴箱与工件、主轴箱与工作台的碰撞检查功能。04Page373.3机床运动链验证3.3.1.虚拟机床运动学模型验证模拟功能：通过Simulation模拟功能验证各个运动链的运动范围及运动方向。在右侧模拟界面中，鼠标左键拖拽各轴滑动条进行模拟运动。在资源菜单中设置及更改最大值、最小值，定义各轴系运动范围。点击界面右上角窗口选项，勾选Simulation模拟功能。确保各轴的运动方向与CMVM中定义的坐标轴方向一致。0102030504Page383.3机床运动链验证3.3.2.机床运动学模型导出与导入01021.机床运动学模型导出保存路径：3DBuilder软件选中Export导出选项，选择“/3DExport/3DFile”选项。文件格式：保存类型选择MCKFiles(*.mck)格式，将建立好的机床运动学模型保存至指定文件夹。2.CMVM导入机床运动学模型导入步骤：在Create

MyVirtual

Machine中创建含一台配置完毕且调试完毕的机床的项目。将创建的3D机床运动学模型“*.mkc”格式文件复制到机床项目的虚拟存储卡中。确保存放路径正确，避免出现多个3D机床运动学模型被忽略的情况。启动机床项目时，对应的机床模型会显示在“3D仿真”窗口中。Page39习题一、填空题：1.

机床部件中的伺服运动机构可大致分为

机构与

机构。2.

依据图3-3三轴加工中心模型，3DBuilder中的MY1线性轴的向量应符合XYZ轴运动关系，将其在资源菜单中定义为

。3.

部件模型导入至3DBuilder的文件格式为

格式。4.

机床运动学模型导入至CMVM的文件格式为

格式。二、简答题：1.依据图3-3三轴加工中心模型，请绘制其机床运动链结构图。2.简述创建模型碰撞检查功能的方法3.简述CMVM软件的导出与导入流程。谢谢！Page41《数控机床数字孪生设计与仿真验证》

——第4章数字孪生机床基础创建Page42目标与导读4.1按需求创建机床项目4.2机床项目功能定义4.3创建机床项目报警文本2目录13Page43目标与导读知识

目标1.了解创建机床项目的方法2.掌握机床项目的功能定义方法3.熟练掌握机床项目报警文本的创建方法能力

目标1.能够创建机床项目2.能够完成机床项目的功能定义3.能够创建机床项目的报警文本素质目标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.通过机床项目的功能定义，提升学生工程应用的创新思维2.通过创建机床项目报警文本，培养学生精益求精的工匠精神，发展新质生产力教学目标导读Page444.1按需求创建机床项目4.1.1.创建机床项目步骤新建项目：依次点击“新建项目”→“空项目”→输入项目名称“SINUMERIKONE”→“创建项目”。设置语言：机床启动后，点击HMI画面中左下角“Setup”按键，点击右侧中部“ChangeLanguage”按键，选择“简体中文”，点击“OK”，将HMI界面字体显示修改为简体中文。启动机床：点击界面右上方按键（启动机床），开启数字孪生操作画面，启动机床按键从绿色变为红色。Page454.2机床项目功能定义4.2.1.机床数据存储位置01进入制造商权限：点击“调试”→“口令”→“输入口令”（默认密码为大写：SUNRISE），打开数控系统制造商权限。02查看机床数据：点击“机床数据”，进入机床数据设定画面，查看和设置机床数据。Page464.2机床项目功能定义4.2.2.机床数据分类及范围机床数据（MD）：分为通用机床数据、通道机床数据、轴机床数据，具体数据范围见表4-1。设定数据（SD）：分为通用设定数据、通道设定数据、轴设定数据，具体数据范围见表4-2。Page474.2机床项目功能定义4.2.3.机床数据筛选与搜索数据过滤器：在机床数据设定画面按“显示选项”，选择要找的数据所在分类再按“确认”键，可有效节省查找时间。数据搜索：在数据设置界面中，按“选择”按键可以将16进制数据转化为按位设置数据，便于直观阅读。Page484.2机床项目功能定义4.2.4.机床数据定义数据生效方式：包括重新上电生效、NEWCONF生效、复位生效、立即生效四种方式。MD/SD标识定义：MD/SD名称中含有识别符，系统可识别特定数据，常见数据标识见表4-3。Page494.2机床项目功能定义4.2.5.机床数据轴位置设置机床轴名：通过MD10000设置机床轴的轴名，注意轴名不要与系统保留字或几何轴名冲突。设置通道轴：通过MD20070定义哪些机床轴归属本通道，可实现特殊应用，如旋转工作台的选项配置。设置通道轴名：通过MD20080设置通道轴的轴名，若用到几何轴变换功能，通道轴的轴名必须与几何轴的轴名有所区别。设置几何轴：通过MD20050定义哪几个通道轴为几何轴，几何轴的选择与坐标平面相关，影响刀具半径补偿等功能。设置几何轴名：通过MD20060定义几何轴的轴名，通常为X、Y、Z。Page504.2机床项目功能定义4.2.5.机床数据轴位置01轴类型设置：通过MD30300、MD30310、MD30320设置轴类型，包括旋转轴、模态设置等。02轴速度设置：通过MD32000、MD32010、MD32020设置轴的最大速度、点动快速速度和点动速度。03返回参考点模式：通过MD34000、MD34100、MD34200、MD34210设置返回参考点模式，包括减速挡块、参考点位置、编码器标定状态等。04定义主轴：通过MD35000定义主轴，同时设置相关参数，如旋转轴属性。05主轴档位及速度设置：通过MD35100、MD35130、MD35160设置主轴的转速限制、档位转速上限和PLC给出的主轴转速上限。06其他轴数据设置：通过MD36100、MD36110、MD36200设置轴的软限位、速率监控阈值等。Page514.2机床项目功能定义4.2.5.机床数据轴位置Page524.3创建机床项目报警文本4.3.1.使用HMI编辑报警文本PART01编辑报警文本步骤：依次点击“调试”→“HMI”→“报警文本”→选择“制造商PLC报警文本(oem_alarms_plc)”并按下“确认”按键，进入PLC报警文本编辑界面。PART02Page534.3创建机床项目报警文本4.3.1.使用HMI编辑报警文本PART01PART02报警文本生成：报警文本编写完成后，系统将自动生成oem_alarm_plc_xxx.ts、oem_alarms_plc_xxx.qm、alarmtexteditor_db_oem_alarms_plc.xml、alarmtexteditor_db_oem_alarms_plc.hmi等文件，用于报警文本的显示和配置。Page544.3创建机床项目报警文本4.3.2.使用AccessMyMachine编写报警文本创建新项目：打开AccessMyMachine软件，点击“文件”→“新建”→“项目”，选择控制类型为“SinumerikOne”，设定项目名称和目录，完成个人端PC与上位机之间的握手连接。选择需编辑的报警文本：在AMM软件右端点击“英语”，选择“oem_alarm_plc_eng.ts”，点击“编辑”按键，可对报警文本进行修改和保存。打开编辑界面后，点击报警编号700000，报警文本替换为“HydraulicpressistooHigh”，设定颜色为红色，弹出窗调勾。此时，点击更改并保存确认修改装填。Page554.3创建机床项目报警文本4.3.2.使用AccessMyMachine编写报警文本在AMM软件中，可以继续添加新报警语言。将目标语言设定为“简体中文”后，点击确认可将报警文本按照中文进行修改与保存。同理，还可以将目标语言修改为德语、法语、意大利语与西班牙语。装载离线报警文本到控制系统：勾选“oem_alarm_plc_eng.ts”，点击“下载”按钮，将报警文本、色度信息文件和配置文件传输到控制系统，重启HMI完成报警文本创建。对于IPC+NCU配置结构，需要手动将离线报警文本复制到IPC硬盘中，而不是存储到系统SD卡中，详情如下。Page564.3创建机床项目报警文本4.3.3.报警文本的备份与恢复备份报警文本：点击“调试”→“右侧拓展键”→“调试存档”，保持默认选项“机床的所有数据（备份）”，点击确认按键，仅勾选HMI选项，设定存档名称并点击确认按键，系统将进行自动备份。恢复报警文本：在“调试存档”画面中，点击“载入存档”下的“选择存档”，选择存档文件并点击确认按键，系统自动读取存档内容后进行系统恢复，并将自动重启系统。Page574.3创建机床项目报警文本4.3.3.报警文本的备份与恢复报警轮流显示：点击“机床数据”→“右侧菜单键”→“显示数据”，修改数据9056，可使屏幕上方显示报警时间在设定数据后依次轮流显示。设置报警记录：点击“菜单”→“诊断”→“报警日志”→“设置”，输入“项数”和“写入模式”，按下“确认”键，完成报警记录设置。Page58习题一、填空题：机床数据分类有

、

、

。2.数据生效方式主要有四种方式：

、

、

、

。3.

oem_alarm_plc_xxx.ts和oem_alarm_plc_xxx.qm文件中的xxx是语言标识字符，eng是

，chs是

。二、简答题：1.简述创建装备模板的基本步骤。2.简述创建机床项目报警文本的方法。谢谢！Page60《数控机床数字孪生设计与仿真验证》

——第5章PLC项目设计Page61目标与导读5.1创建博途（TIA项目）5.5调试数字孪生软件功能5.2配置硬件组态5.3编写PLC程序5.4建立PLC与数字孪生软件的通信2目录1435Page62目标与导读知识

目标1.了解TIA博途软件的使用方法2.掌握SINUMERIKONE硬件组态及PLC程序编写的方法3.掌握TIA博途软件与CMVM软件通信设置的方法4.了解CMVM软件功能调试的步骤能力

目标1.能够掌握TIA博途软件的使用方法2.能够编写机床基本功能PLC程序3.能够结合CMVM软件对机床基本功能PLC程序进行验证素质目标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.通过编写机床PLC程序，提升学生工程应用的创新思维2.通过CMVM软件对机床基本功能PLC程序进行验证，培养学生精益求精的工匠精神教学目标导读Page635.1创建博途（TIA）项目5.1.1.安装SINUMERIKONEPLCToolboxV17STEP.01STEP.02安装步骤与功能SINUMERIKONEPLCToolboxV17是西门子高档数控系统的重要插件，适用于TIAPortalV17，用于安装数控系统的硬件配置和库文件。

安装过程通过Toolbox

DVD上的“Start.exe”启动，选择所有基本程序版本后，所有可用的库版本将自动可用，安装完成后可在TIA

Portal的帮助菜单中查看已安装的版本信息。Page645.1创建博途（TIA）项目5.1.1.安装SINUMERIKONEPLCToolboxV17STEP.02硬件组件集成

安装Toolbox后，硬件目录中会新增SINUMERIKONENCU/NX组件，可通过拖放方式轻松添加到项目中，为后续的硬件组态提供了便利。

这些组件的集成使得在TIA

Portal中进行硬件配置时更加直观和高效，能够快速搭建起数控系统的硬件架构。Page655.1创建博途（TIA）项目5.1.2.安装GSD/GSDML文件文件来源与下载

标准的STEP7V17硬件列表中不包含MCP/MPP、PP72/48等硬件，需要安装PROFIBUS/PROFINET组件的GSD/GSDML文件。

这些文件可通过SIOS技术支持网站下载，下载链接为：https:///cs/document/62332440，确保从官方渠道获取文件，保障文件的完整性和安全性。Page665.1创建博途（TIA）项目5.1.2.安装GSD/GSDML文件安装流程与注意事项

安装GSD/GSDML文件时，需通过TIA的“选项”菜单选择“管理通用站描述文件”，在“源路径”中选择需要的描述文件，导入xml文件后点击“安装”。

安装完成后会有提示，确保安装无误，以便在硬件组态中正确识别和使用这些硬件组件，避免因文件安装问题导致硬件无法正常通信。Page675.1创建博途（TIA）项目5.1.3.创建博途项目

启动TIAV17软件，进入“Portal”视图，在启动页面中选择“创建新项目”，在右侧页面中输入项目名称、路径等信息，点击“创建”按钮完成项目创建。项目创建是PLC项目设计的第一步，正确的项目名称和路径设置有助于后续的文件管理和项目维护，确保项目结构清晰、易于查找和操作。项目创建流程01Page685.1创建博途（TIA）项目5.1.4.开始块编译时仿真功能打开项目视图，右键点击项目文件选择“属性”，点击“保护”，将“块编译时支持仿真”勾选，点击确定。此功能的开启对于程序的调试和验证至关重要，若不设置，则无法将程序下载至CMVM中，影响后续的虚拟调试和功能验证工作。块编译时仿真功能设置02Page695.2配置硬件组态5.2.1.组态NCU数控系统添加NCU1740设备

在TIAV17中双击“添加新设备”，依次选择“控制器”→“SINUMERIKONE”→“NCU”，选择所需的NCU，注意右侧“版本”需与实际系统软件版本一致，点击“确定”完成添加。NCU添加完成后，项目树和主画面会显示相应的设备信息，为后续的组态操作提供了基础，确保设备版本匹配是避免兼容性问题的关键。Page705.2配置硬件组态5.2.1.组态NCU数控系统组态NCU1740设备

PLC模块组态时，需设置PROFINET接口[X150]的以太网地址，在“设备视图”中点击NCU的PLC部分，在底部点击“属性”页面，选择“PROFINET接口[X150]”→“以太网地址”项，在右侧画面以太网地址中点击“添加新子网”，勾选“在项目中设置IP地址”，取消勾选“在设备中直接设定PROFINET设备名称”。

在“设备视图”中点击NCU的PLC部分，在底部点击“属性”页面，再选择“系统和时钟存储器”项，在右侧画面中勾选启用系统存储器字节和启用时钟存储器字节两个功能及对应的M字节地址，如系统存储器字节的地址设为1，即MB1为系统存储器。Page715.2配置硬件组态5.2.1.组态NCU数控系统CP模块组态

CP模块组态时，设置PROFINET接口[X130]的以太网地址，在“设备视图”中点击NCU的CP部分，在底部点击“属性”页面，选择“PROFINET接口[X130]”→“以太网地址”项，在右侧画面以太网地址中点击“添加新子网”，勾选“在项目中设置IP地址”，此处IP地址需与本机IP地址设置一致，取消勾选“在设备中直接设定PROFINET设备名称”。

注：需与本机IP地址设置一致，若与Create

MyVirtualMachine软件安装在同一电脑，可直接使用本地虚拟IP：，简化通信配置。Page725.2配置硬件组态5.2.1.组态NCU数控系统NCK模块硬件中断设置对于NCK到PLC的事件控制信号，如NC程序中的M代码、方式组信号等，需要通过PLC的硬件中断OB40调用FC3来处理。

在“设备视图”中点击NCU的NCK部分，选择“事件”项，在“硬件中断”项中点击“…”，点击“确定”创建OB40硬件中断组织块，并自动关联到NCK的事件控制硬件中断，确保事件能够被及时处理。Page735.2配置硬件组态5.2.2.PP72/48模块组态前提是已导入PP72/48PN模块的GSDML文件，从硬件目录树中“其他现场设备”→“PROFINETIO”→“I/O”→“SIEMENSAG”→“SINUMERIK”目录，选择“PP72/48”模块，并拖拽插入到网络视图中。正确导入GSDML文件是添加PP72/48模块的前提，确保模块能够在硬件目录中被正确识别和选择，为后续的组态操作奠定基础。添加PP72/48模块Page745.2配置硬件组态5.2.2.PP72/48模块组态1.将PP72/48模块连接到X150网络。2.双击模块指定模块类型，点击“硬件目录”，将模块中的“72DI/48DO”、“Option2AI/2AO”、“Optiondiagnostic16DI”依次拖拽至PP72/48设备概览模块中。组态PP72/48模块Page755.2配置硬件组态5.2.2.PP72/48模块组态为防止与CMVM中MCP面板地址冲突，需要修改PP72/48模块IO输入输出地址，起始地址可设定为I256、Q256，确保地址的唯一性，避免通信冲突。由于PP72/48模块设备名称与硬件地址开关对应，需要双击PP72/48模块，点击“常规”，选择“以太网地址”，在“PROFINET”项目里取消勾选“自动生成PROFINET设备名称”，取消勾选后则可以更改PROFINET设备名称，而与模块名称无关，灵活设置设备名称有助于项目管理和维护。组态PP72/48模块Page765.2配置硬件组态5.2.3.编译硬件当硬件组态配置完成之后，需进行编译，右键点击项目树中的NCU，依次选择“编译”，“硬件（完全重建）”。

编译过程是对硬件组态的全面检查，确保所有硬件配置正确无误，能够正常工作。硬件编译操作

若编译后没有出现错误提示，则代表硬件组态成功，若有错误提示，根据错误导航修改硬件，修改后再次进行硬件编译。仔细查看编译错误信息，按照提示进行针对性的修改，是确保硬件组态无误的关键步骤，反复编译直至无误，为后续的程序编写和调试提供可靠的硬件基础。编译结果处理Page775.3编写PLC程序5.3.1.PLC程序结构重新启动（OB100）

OB100是一个特殊的组织块，通常被称为启动组织块或初始化组织块，用于处理CPU的启动事件。当PLC上电或进行重启时，会调用OB100，需要调用PLC基本程序块LBP_ConfigBP[FC1]。FC1功能块是PLC基本程序中的启动部分，负责初始化PLC的基本功能和参数设置，为后续程序的运行做好准备，确保PLC能够在启动时正确加载和配置必要的功能块和数据块。循环处理（OB1）OB1是PLC程序的主入口点，当PLC处于运行状态（RUN）时，OB1会不断地循环执行，需要调用PLC基本程序块LBP_MainBP[FC2]，也需要根据需求调用PLC用户程序块。FC2功能块是处理基本程序中的循环部分，负责执行PLC的核心控制逻辑和任务调度，用户程序块的调用使得OB1能够根据实际应用需求灵活扩展功能，实现多样化的控制任务。过程报警（OB40）OB40用于处理由外部设备（如传感器、执行器等）产生的硬件中断，需要调用PLC基本程序块LBP_NCKProcessIRT[FC3]。FC3功能块是处理基本程序的块同步部分，确保在硬件中断发生时，PLC能够及时响应并处理中断事件，保障系统的稳定运行和实时性要求。Page785.3编写PLC程序5.3.1.PLC程序结构OB组织程序块是CPU的操作系统与用户程序之间的接口，用于执行特定的程序段。这些组织块按照已分配的优先级来执行，并且可以在不同的条件下被触发，如OB1负责主程序循环，OB100处理启动事件，OB40处理硬件中断等。

不同的OB组织块具有明确的功能定位和触发条件，合理使用这些组织块能够实现高效的程序结构和任务调度，满足不同场景下的控制需求。系统功能块（OB组织块）Page795.3编写PLC程序5.3.1.PLC程序结构FC功能块是西门子PLC编程中用于实现特定控制逻辑或算法的程序块，如FC6用于刀具管理，FC18用于控制轴和主轴，FC10用于生成操作软件的错误与提示信息等。

这些功能块涵盖了机床控制中的各种常见功能，通过调用这些功能块，用户可以快速实现复杂的控制逻辑，提高编程效率和程序的可维护性。用户功能块（FC功能块）Page805.3编写PLC程序5.3.1.PLC程序结构FB功能块提供了比QB更复杂的功能，允许处理多任务、嵌套结构以及更高级的逻辑操作。它支持更多数据类型（如字符串、日期时间）和高级功能块（如循环、条件分支），这使得开发更加复杂的HMI界面成为可能。

基于Field的控制：与QB（基于Query）的不同，FB专注于Field（字段），更适合用于系统控制和实时数据处理。这使得在HMI开发中，能够更有效地控制设备和显示实时数据。存储功能块（FB功能块）Page815.3编写PLC程序5.3.1.PLC程序结构

DB功能块支持用户定义自己的数据类型和存储结构。这对于集成特定的应用需求非常重要，确保界面的显示与实际需要一致，并方便与外部设备的数据交换。

博途DB功能块为HMI界面开发提供了强大的数据处理和存储能力，支持复杂的逻辑操作、嵌套结构以及多任务处理，并且具有良好的可维护性和扩展性。掌握DB功能块的操作和应用，对于提高系统的效率和功能至关重要。存储功能块（DB功能块）Page825.3编写PLC程序5.3.2.插入PLC基本程序、ONEPLC子程序库1.打开全局库，将“SINUMERIKONEPLCBasicProgramV”中的“SINUMERIKONEPLCBP”整体拖拽至项目树的“程序块”目录中，同时将“SINUMERIKONEPLCBPdatatypes”拖拽至“PLC数据类型”目录中。

插入ONEPLC子程序库时，将“Sinumerik_PLC_Lib_v3.1_V17_Encrypt”中的“02_MagConf_ToolCh_Prog”、“03_PLCvariabletable”、“04_PLCDatatype”分别拖拽至对应的目录中。插入基本程序和子程序库是PLC程序编写的基础，这些库文件包含了实现机床控制所需的各种功能块和数据类型，为后续的程序编写提供了丰富的资源。Page835.3编写PLC程序5.3.3.PLC程序块分组与定义MCPI/O

在项目树中，右键点击程序块，选择新增组选项，创建PLC程序分组，命名为“PLCProgram”。在项目树中，点击“PLC变量”添加新变量表，命名为MCP，创建“MCPIN”变量，地址为“I0.0”，创建“MCPOUT”变量，地址为“Q0.0”，数据类型选择与实际MCP面板对应的数据类型，如MCP483Milling，定义MCP输入与输出接口。

程序块分组有助于组织和管理程序结构，使程序更加清晰易懂；MCPI/O的定义则确保了PLC与机床控制面板之间的正确通信Page845.3编写PLC程序5.3.4.编写PLC用户程序在OB100中调用FC1设置机床控制面板参数，初始化组织块只执行一次，确保机床控制面板正常工作。在OB1中编写、调用用户PLC程序块，如调用PLC基本程序FC2、控制面板M483程序FC19、全局数据处理功能块FC800、系统功能程序FB809、斗笠式刀库程序FB840等，实现机床的各种控制功能。用户程序的编写是PLC程序的核心部分，通过合理调用各种功能块和编写自定义程序，实现机床的自动化控制，满足实际生产中的各种工艺要求。（1）调用PLC基本程序FC2（2）调用控制面板M483程序FC19Page855.3编写PLC程序5.3.4.编写PLC用户程序（3）调用PLC程序库中全局功能（开始）程序FC800打开全局库→“Sinumerik_PLC_Lib_v3.1_V17_Encrypt”→“模板副本”→“01_ONEPLCProgram”，将“02_Fct_GlobalFunction(800)”整体拖拽至项目树的“ONEPLCProgram”目录中。调用全局数据处理功能块FC800程序，全局程序块的主要功能是统一在项目中经常使用的变量，例如时钟信号、常位信号、急停信号等，以便项目的团队配合、调试、移植以及HMI开发等等。所有变量均使用DB800中的接口进行交互，例如，访问如DB7、DB11等数据块。（4）编写模式组复位、急停程序Page865.3编写PLC程序5.3.4.编写PLC用户程序（5）编写伺服轴、倍率、使能程序（6）编写通道倍率程序（7）编写MCS/WCS坐标系切换程序，MCS为机床坐标坐标系，WCS为工件坐标系，定义PLCM100.0、M100.1数据类型为BOOL，地址为M2.0、M2.1。Page875.3编写PLC程序5.3.4.编写PLC用户程序（8）调用PLC程序库中系统功能程序打开全局库→“Sinumerik_PLC_Lib_v3.1_V17_Encrypt”→“模板副本”→“01_ONEPLCProgram”，将“03_Fct_SysFunction(801～809)”整体拖拽至项目树的“ONEPLCProgram”目录中。调用系统功能程序FB809,选择背景数据块DB809Page885.3编写PLC程序5.3.4.编写PLC用户程序（9）调用PLC程序库中斗笠式刀库程序

打开全局库→“Sinumerik_PLC_Lib_v3.1_V17_Encrypt”→“模板副本”→“01_ONEPLCProgram”，将“06_Fct_MagLib(840～849)”整体拖拽至项目树的“ONEPLCProgram”目录中。

打开程序“06_Fct_MagLib(840～849)”→“00_Example_TM(FB840)”其中“00_TM_Disk”为斗笠式刀库示例程序，为防止编译时出现FB命名重复错误出现，将其余种类刀库示例程序删除。调用斗笠式刀库程序FB840，创建背景数据块DB62

Page895.3编写PLC程序5.3.4.编写PLC用户程序（10）调用全局数据处理功能块FC900，如图5-19所示。与GBFunct840D_B功能相呼应，在FC10之前调用，处理单PLC周期信号。（11）调用故障消息和运行消息处理程序FC10Page905.3编写PLC程序5.3.4.编写PLC用户程序（12）编写报警信息显示功能程序，示例程序为700000液压系统故障信息显示Page915.3编写PLC程序5.3.4.编写PLC用户程序Page925.3编写PLC程序5.3.4.编写PLC用户程序

在SINUMERIKONE中，用户自定义数据需要用户自行创建，根据NC机床数据MD14504/MD14506/MD14508设定的数据个数，创建对应大小的DB存储空间。例如：在NC中设定数据个数均为32

打开“02_Fct_GlobalFunction(800)”→“PLCUserData”通过修改数据类型来设定数据的个数，根据NC参数设置定义同样结构的数据块，如图5-24所示，其中Hex类型的数据定义为二维数组，方便在编程时直接访问其中某一个Bit。

在OB100的FC1中指定参数输出的DB块。Page935.4建立PC与数字孪生的通信5.4.1.通信设置2.TIAPotal程序下载虚拟调试软件通信配置

在电脑“控制面板”中，打开“CommunicationSettings”软件，指定访问点S7ONLINE通信网卡，确保网卡处于激活状态。如果虚拟调试软件分布式安装，必须设置自定义IP地址，如设置Create

MyVirtualMachine客户端IP地址为15，TIAPortal客户端本地IP地址要求与Create

MyVirtualMachine客户端在同一网段，例如16。虚拟调试软件通信配置是实现PLC程序与数字孪生软件之间通信的关键步骤，正确的网卡设置和IP地址配置能够确保数据的稳定传输和交互，为后续的虚拟调试提供可靠的通信基础。TIAPortal程序下载

在下载TIA

Portal项目前，首先检查Create

MyVirtual

Machine客户端通信网卡设置，在控制面板CommunicationSettings查看“访问点”中“S7ONLINE”与“SINUMERIK”设置的通信网卡。选中NCU1740设备，点击TIA菜单栏中“下载”选项，在TIAPortal项目下载对话框中选择PG/PC接口类型为“PN/IE”，选择PG/PC接口为“SiemensPLCSIMVirtualEthernetAdapter”，选择接口/子网络的连接为插槽“2×130”处的方向，然后选择“显示地址相同的设备”，输入本地虚拟IP地址进行搜索，首次下载，目标设备为“CPUcommon”，选择目标设备，点击下载。TIAPortal程序下载是将编辑好的PLC程序传输到CMVM软件中的重要环节，通过正确的下载操作，确保程序能够在虚拟环境中运行，为后续的调试和功能验证提供支持。Page945.5调试数字孪生软件功能5.5.1.PLC程序装载调试TIA博途PLC程序下载至CMVM软件成功后，将NCU切换至RUN模式，重启项目，项目重启后，观察HMI与MCP面板，确认PLC运行状态，PLC正常运行。通过观察HMI界面和MCP面板的显示信息，可以直观地判断PLC程序是否正确装载和运行，及时发现并解决可能出现的问题，确保系统处于正常工作状态。壹5.5.2.虚拟调试与基础功能验证对机床的基础功能进行测试，如急停功能、进给轴控制功能、MDA功能、MCS/WCS坐标系切换功能、报警信息显示功能等。急停功能测试：设置好的虚拟机床能够实现急停功能，当按下急停按钮之后，系统HMI界面出现“3000急停”文字，急停按钮的灯点亮，设备停止所有动作；松开急停开关并按下机床操作面板复位按钮，机床HMI界面上报警信息消除，急停灯熄灭，消除急停功能。进给轴控制功能测试：数控铣床通过控制操作面板的手动操作，可以完成进给运动、主轴旋转等动作。进给运动操作可分为连续进给和点动进给，两者区别在于连续进给时部件持续运动，点动进给时部件只移动一个预先设定的距离。主轴操作在手动方式下，可完成主轴正转、主轴反转等动作。MDA功能测试：按下“MDA”按键，激活MDA方式，机床控制面板上的MDA按键指示灯点亮，在MDA方式下编写程序段到HMI界面上，按下“CYCLESTART”按键，机床开始自动执行编写的程序，进给倍率开关和主轴倍率开关可以分别调节进给速度和主轴速度。MCS/WCS坐标系切换功能测试：通过MCP操作面板上的MCS/WCS按键或HMI上的MCS/WCS按键，可实现机床坐标系和工件坐标系的切换。报警信息显示功能测试：触发MCP操作面板的T1按键后，系统触发“700000液压系统故障”，T1按键上方指示灯以1HZ频率闪烁，报警字体为红色字体；触发MCP操作面板的T2按键并按下复位键后，“700000液压系统故障”报警信息解除，T1按键上方指示灯熄灭。通过全面的基础功能验证，可以确保机床的各项基本功能正常工作，满足实际生产中的操作需求，为后续的复杂功能调试和生产应用奠定基础。贰5.5.3.斗笠式刀库功能调试刀具显示设置：为保持刀具的显示，需设置MD20110为45H（位2=1，位6=1）。刀具管理设置：通过修改相应机床数据，使用刀库刀具管理设置（铣床），修改机床数据参数，如MD18080、MD17530、MD20310、MD28450、MD52270、MD19320等，确保刀库管理功能正常运行。导入NC换刀程序及刀库配置文件至CMVM中，将子程序库中的斗笠式刀库程序文件（如L6.awl、MagConf_Disk.awl、WManualTool.awl、WNC_CHG.awl）另存为“.SPF”格式，并复制到机床项目的虚拟存储卡中，然后将导入的文件移动到制造商循环中。配置刀库：使用NC程序配置刀库或直接在Operate上配置刀库，设置刀库的相关参数，如刀库类型、刀位数量、搜索策略、缓冲区、装载站等。设置刀库相关机床数据，如MD18084、MD18086、MD18082、MD18100、MD18075、MD28085、MD20090、MD20124、MD20320、MD20110、MD22550、MD22560、MD20128、MD52200、MD52201、MD52270、MD54215、MD11450、MD10715、MD10716、MD11620等，确保刀库功能与机床系统正确集成。斗笠式刀库调试：创建刀具，手动换刀调试，自动换刀调试，确保刀库能够正常完成刀具的装载、卸载和换刀操作，满足机床加工过程中的刀具管理需求。叁Page95习题一、填空题：1.需要将项目中

功能打开，否则无法将程序下载至CMVM中。2.如果TIAPortal与CreateMyVirtualMachine软件安装在同一电脑，通信IP在硬件组态时可以不设置，直接使用本地虚拟IP为

。3.SINUMERIKONEPLC基本程序结构主要分为

、

、

三大部分。4.MCS/WCS坐标系切换，

为机床坐标系，

为工件坐标系。二、简答题：1.简述组态NCU1740设备步骤。2.简述TIAPotal程序下载步骤。3.简述斗笠式刀库调试步骤。谢谢！Page97《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Page98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13Page99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Page1006.1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。Page1016.1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Page1026.1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。02Page1036.1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）Page1046.1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。Page1056.2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）Page1066.2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easysc