邴 旭 于紅陽 化春雷 徐兆成 林劍峰

（①沈陽機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽110142;②沈陽工業(yè)大學(xué)，遼寧沈陽 110870）

手機(jī)短信是一種革新的現(xiàn)代通訊功能，一種全新的提升機(jī)床生產(chǎn)率的方法。只要選配一臺(tái)GSM調(diào)制解調(diào)器以及一張SIM卡，就可以實(shí)現(xiàn)短信功能。無論身處何方，使用移動(dòng)電話上的短信功能，即可方便地獲得機(jī)床的加工狀態(tài)信息。西門子公司最近新推出的兩款數(shù)控系統(tǒng)——用于中檔機(jī)床的828D系統(tǒng)和用于高端機(jī)床的840D sl系統(tǒng)，都提供了名為Easy Message的短信功能選項(xiàng)，讓數(shù)控系統(tǒng)可以給人發(fā)送短信。本文將介紹如何在840D系統(tǒng)上DIY實(shí)現(xiàn)短信功能。

1 短信功能的實(shí)用性

智能的短信功能，可以具備用戶管理能力，能夠?qū)⑿畔⒎诸悾ＷC正確發(fā)送到相關(guān)組內(nèi)的每個(gè)人。也就是說，機(jī)床操作員可以得到有關(guān)當(dāng)前加工操作狀態(tài)的信息，而有關(guān)刀具磨損的信息卻被直接傳送到負(fù)責(zé)刀具管理的人員（如圖1所示）。您還可以通過加工程序發(fā)出任意文本信息，使信息發(fā)送變得極為靈活。

此外，隨著人們?cè)絹碓疥P(guān)注機(jī)床的服務(wù)與支持，短信功能提供了一個(gè)技術(shù)平臺(tái)，使得報(bào)警信息、機(jī)床維護(hù)信息能夠以短信的形式自動(dòng)地在第一時(shí)間發(fā)送給服務(wù)人員，從而大大縮短了客戶等待服務(wù)的時(shí)間［1］。

2 西門子840D系統(tǒng)短信功能的人機(jī)界面開發(fā)方法簡介

西門子840D系統(tǒng)是一個(gè)開放的數(shù)控系統(tǒng)，其配套的人機(jī)界面HMI Advanced建立在Windows System－embed之上。針對(duì)人機(jī)界面的二次開發(fā)，西門子提供了3種開發(fā)方法［2］:擴(kuò)展用戶接口、HMI編程包（HMI programming package）以及西門子公司的專業(yè)組態(tài)軟件WinCC Flexible。它們各自的特點(diǎn)請(qǐng)參見表1。

本文中將使用功能最為強(qiáng)大的HMI編程包來實(shí)現(xiàn)為840D系統(tǒng)添加短信功能。HMI編程包不是系統(tǒng)標(biāo)配的，需要額外訂購。應(yīng)用HMI編程包，允許用戶將VB或VC++編寫的應(yīng)用程序加入HMI Advanced，并可通過提供的接口實(shí)現(xiàn)訪問NC/PLC變量、多畫面的調(diào)用、NC數(shù)據(jù)管理、復(fù)雜的計(jì)算、輸出加工數(shù)據(jù)等功能。

因?yàn)镻CU50．3上預(yù)裝的是英文XP系統(tǒng)，因此建議開發(fā)時(shí)也在英文Windows系統(tǒng)下安裝HMI編程包并進(jìn)行界面開發(fā)，以防止英文開發(fā)軟件和中文操作系統(tǒng)兼容性不好而造成若干問題。開發(fā)時(shí)需要將HMI開發(fā)包提供的模塊、窗體加入到創(chuàng)建的工程中。由于相關(guān)的模塊和窗體較多，建議用戶可在HMI編程包自帶的Sample的基礎(chǔ)上開發(fā)自己的oem程序。例如，可以打開HMI編程包自帶的例子程序oembsp1．vbp，根據(jù)需要設(shè)計(jì)自己的界面，最后生成可執(zhí)行文件oembsp1．exe。這與開發(fā)普通VB程序的過程幾乎沒什么區(qū)別，只是HMI提供的控件與VB標(biāo)準(zhǔn)控件的外觀和屬性會(huì)稍有不同。

表1 三種界面開發(fā)方法的特點(diǎn)比較

3 短信功能的實(shí)現(xiàn)方法

3．1 硬件配置

在840D系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)短信功能，在硬件方面，只需添加一個(gè)GSM模塊（如圖2所示），然后購買一張手機(jī)卡插到GSM模塊上，最后再把GSM模塊連接到 PCU50．3的串口上。需要注意，PCU50．3也有具體版本的區(qū)別，有的版本不帶串口，需要另配擴(kuò)展的串口接口卡。

3．2 軟件編寫

短信發(fā)送軟件的功能有兩點(diǎn):一是采集數(shù)控系統(tǒng)的信息，二是通過串口控制GSM模塊，把機(jī)床的信息以短信的形式發(fā)送給相關(guān)人員。本項(xiàng)目程序由于要使用HMI編程包并最終嵌入到HMI Advanced，因此采用Visual Basic作為開發(fā)軟件。

3．2．1 程序界面設(shè)計(jì)

運(yùn)行VB，創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)的工程項(xiàng)目文件。添加一個(gè)MSComm控件（默認(rèn)的工具箱中沒有該控件，首先要通過工程/部件菜單把它加入到工具箱中），再設(shè)置其串口通信的相關(guān)屬性。再添加一個(gè)SSTab控件（需手動(dòng)添加到工具箱），將SSTab選項(xiàng)卡的Tabs屬性設(shè)置為2，即有兩個(gè)選項(xiàng)卡，一個(gè)選項(xiàng)卡的標(biāo)題設(shè)為“通訊信息”，用來設(shè)置通信參數(shù);另一個(gè)選項(xiàng)卡的標(biāo)題設(shè)為“發(fā)送短信”，用來控制發(fā)送短信。程序界面外觀如圖3所示。

3．2．2 程序關(guān)鍵代碼

（1）讀取NCU和PLC變量

可以利用label控件與840D數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行通信，關(guān)鍵代碼如下:

①讀取NCU變量

如下代碼，能夠讀取NCU中的R1參數(shù)。

②讀取PLC變量

如下代碼，能夠讀取PLC中的DB2．DBX180．0變量，進(jìn)而判斷是否有700000號(hào)用戶報(bào)警。

label控件的LinkItem屬性指定了變量名。變量名的寫法很復(fù)雜，在HMI編程包的幫助文檔中有詳細(xì)說明。

（2）短信發(fā)送

GSM模塊的控制是通過AT指令來實(shí)現(xiàn)的，與短信有關(guān)的AT指令如表2所示［3］。只需要在程序中通過串口給GSM模塊發(fā)送相關(guān)的AT指令，就能夠?qū)崿F(xiàn)短信的發(fā)送。

當(dāng)我們讀取的變量有變化時(shí)，會(huì)觸發(fā)Label1的change事件，可以在該事件的響應(yīng)函數(shù)中添加發(fā)送短信的代碼。主要代碼如下:

表2 短信相關(guān)的AT指令

3．2．3 程序嵌入到HMI Advanced

我們開發(fā)的程序以及所需的相關(guān)配置文件，必須放置在oem、hmi_adv和mmc2中才可正常運(yùn)行，如果這幾個(gè)目錄中的同名文件的配置不同，則oem中的文件配置生效。因此，我們要將界面相關(guān)的文件放置在oem或其子文件夾中。嵌入界面程序到HMI Advanced中需要下面幾個(gè)步驟:

（1）修改oem目錄中的RE_UK．ini，配置入口軟鍵的文本，將6號(hào)軟鍵標(biāo)簽修改為“SMS”:

（2）修改oem目錄中的Regie．ini，配置6號(hào)軟鍵調(diào)用我們開發(fā)的界面程序oembsp1．exe:

（3）根據(jù)需要修改在oemoembsp1目錄中的兩個(gè)文件:①oembsp1．mdi:定義了所有程序內(nèi)部子窗口及其類型。②oembsp1．zus:定義了oem程序的狀態(tài)及動(dòng)作。

（4）根據(jù)需要修改在oem目錄下的oembsp1．ini文件中的CONTROL字段，指定上面兩個(gè)文件的位置。例如:

（5）在 oemlanguageo1_UK．dll中，定義了程序中軟鍵的文本，可用VC++查看并修改。

4 結(jié)語

本文所介紹的在840D系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)短信功能的方法，如果稍加修改，也可以讓數(shù)控系統(tǒng)接收短信。如果預(yù)先定義好短信內(nèi)容對(duì)數(shù)控系統(tǒng)變量的控制，則可以實(shí)現(xiàn)通過發(fā)手機(jī)短信來控制數(shù)控機(jī)床的目的。這樣就可以根據(jù)實(shí)際需要來與數(shù)控機(jī)床進(jìn)行“對(duì)話”，通過接收短信，讓機(jī)床告訴操作者想知道的信息;發(fā)送短信，告訴機(jī)床它應(yīng)該做的。不過需要注意的是，雖然發(fā)短信控制機(jī)床在技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn)，但是有可能會(huì)由于異地操作造成不可預(yù)知的危險(xiǎn)，所以最好只是讓機(jī)床實(shí)現(xiàn)一些不會(huì)造成危險(xiǎn)的功能。

對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)是新推出的840D sl系統(tǒng)的機(jī)床，也可以選購相應(yīng)版本的HMI編程包，則本文所說的實(shí)現(xiàn)短信功能的方法也可應(yīng)用于840D sl系統(tǒng)了。

［1］德國西門子公司．SINUMERIK 828D 數(shù)控系統(tǒng)（OEM）［Z］．2011．

［2］邴旭，化春雷，李焱，等．西門子數(shù)控系統(tǒng)人機(jī)界面二次開發(fā)方法研究［J］．制造技術(shù)與機(jī)床，2011（10）:163－167．

［3］李江全，湯智輝，朱東芹，等．Visual Basic數(shù)據(jù)采集與串口通信測控應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)［M］．北京:人民郵電出版社，2010．