[发明专利]一种基于SVG技术实现数控机床面板操作可视化仿真的方法

说明书

技术领域

本发明属于数控机床远程监控相关技术领域，更具体地，涉及一种基于SVG技术实现数控机床面板操作可视化仿真的方法。

背景技术

随着CPS(信息物理系统)技术的发展和普及，出现了越来越多的使用计算机和网络实现功能扩展的物理设备，由此可通过人机交互接口实现和物理进程的交互，并使用网络化空间以远程、可靠、实时、安全的方式来协作监控物理实体，推动了工业产品和技术的升级换代，提高了工业领域的竞争力。

对于数控机床而言，其作为一种集机电液于一体的现代机电加工设备，由于数控技术本身的复杂性，加上数控机床机械加工工艺的多样性和加工零件的复杂性，使得数控系统的控制参数非常复杂，相应对其远程监控功能的实现提出了更高的要求。现有技术中已经提出了一些解决方案，如CN201310501805.X中提出了一种基于B/S架构的数控加工生产线跨平台远程监控系统，CN201210227823.9提出了一种基于Schema的XML安全视图查询方法。

然而，进一步的研究表明，这些现有技术的关注重点多集中在对加工参数的实时监测和监测单元的布置设计等方面，而缺乏对其数控机床本身操作面板的可视化仿真功能的深入研究，而且传统的仿真技术通常基于windows系统，平台兼容性差，通常用于局域网中，网络传输效率差，并存在难以维护、可视化仿真的准确度和效果不足等问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于SVG技术实现数控机床面板操作可视化仿真的方法，其中通过结合数控机床操作面板自身的结构及使用特点，选择基于SVG的技术来制作可准确反映各面板元件的图元文件，并在此基础上构建与数控机床实时工况之间的有机结合，相应能够以便于操控、高精度和高响应的方式实现对数控机床整体面板的可视化仿真效果，同时提高了数据在网络的传输效率和表达能力，并具备平台兼容性好、可维护性强等优点。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于SVG技术实现数控机床面板操作可视化仿真的方法，其特征在于，该方法包括：

(a)针对数控机床自身面板上包括按键、旋钮在内的所有操作元件，分别为其一一制作对应的SVG面板图元，由此生成原始SVG面板文件；

(b)对步骤(a)所生成的原始SVG面板文件执行动画效果的封装和集成处理，由此获得包含有多个接口函数的优化SVG面板文件，其中各个所述接口函数分别用于操控对应的优化SVG面板文件来执行不同的功能；

(c)将步骤(b)所获得的包含有多个接口函数的优化SVG面板文件存放于仿真数据库中；与此同时，利用各种采集器及配套的工控机对数控机床的实时加工状态进行采集，并将采集得到的实时加工数据同样传输及存放于所述仿真数据库中，在此过程中，通过网线将数控机床与该工控机信号相连，其中数控机床的服务器IP地址被设置为该工控机的IP地址，该工控机所采集汇总的实时加工数据的指向地址则被设置为所述仿真数据库的服务器IP地址；

(d)根据远程监控的需求，从所述仿真数据库中提取对应的所述优化SVG面板文件和实时加工数据；接着，将该实时加工数据设定为该优化SVG面板文件的所述接口函数的参数，由此使得数控机床的实时加工状态在各个所述优化SVG面板文件上得以获得真实反映；

(e)用户采用PC端或移动端以浏览器的方式对数控机床的实时加工状予以远程查看和直接操控，从而实现整体的可视化仿真过程。

作为进一步优选地，在上述步骤(a)中，优选采用组态的方式来制作用于表示各个按键或旋钮的SVG面板图元。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1、本发明中通过将SVG图形可视化技术与数控机床实时状态的监控相结合，不仅可有效实现远程终端监控数控机床状态的功能，提高车间机床管理效率，而且能够充分借助于SVG图形数据具有统一的标准和开放性的特点，显著提高了数据在网络的传输效率和表达能力，并表现出更精美的交互图形效果；

2、本发明中的优化SVG文件为矢量图形格式，能够任意地直接缩放操作而不丧失清晰度，而且无论应用到任何终端设备上都具备良好的自适应性；此外，该SVG文件中已集成了包含按键高亮显示、旋钮转向等效果的接口函数，这样在实际使用中只需要调用对应的接口函数即可轻松设置图元的动态效果，具备很好的封装性和可维护性；