邴 旭 于红阳 化春雷 徐兆成 林剑峰

（①沈阳机床（集团）有限责任公司，辽宁 沈阳110142;②沈阳工业大学，辽宁沈阳 110870）

手机短信是一种革新的现代通讯功能，一种全新的提升机床生产率的方法。只要选配一台GSM调制解调器以及一张SIM卡，就可以实现短信功能。无论身处何方，使用移动电话上的短信功能，即可方便地获得机床的加工状态信息。西门子公司最近新推出的两款数控系统——用于中档机床的828D系统和用于高端机床的840D sl系统，都提供了名为Easy Message的短信功能选项，让数控系统可以给人发送短信。本文将介绍如何在840D系统上DIY实现短信功能。

1 短信功能的实用性

智能的短信功能，可以具备用户管理能力，能够将信息分类，保证正确发送到相关组内的每个人。也就是说，机床操作员可以得到有关当前加工操作状态的信息，而有关刀具磨损的信息却被直接传送到负责刀具管理的人员（如图1所示）。您还可以通过加工程序发出任意文本信息，使信息发送变得极为灵活。

此外，随着人们越来越关注机床的服务与支持，短信功能提供了一个技术平台，使得报警信息、机床维护信息能够以短信的形式自动地在第一时间发送给服务人员，从而大大缩短了客户等待服务的时间［1］。

2 西门子840D系统短信功能的人机界面开发方法简介

西门子840D系统是一个开放的数控系统，其配套的人机界面HMI Advanced建立在Windows System－embed之上。针对人机界面的二次开发，西门子提供了3种开发方法［2］:扩展用户接口、HMI编程包（HMI programming package）以及西门子公司的专业组态软件WinCC Flexible。它们各自的特点请参见表1。

本文中将使用功能最为强大的HMI编程包来实现为840D系统添加短信功能。HMI编程包不是系统标配的，需要额外订购。应用HMI编程包，允许用户将VB或VC++编写的应用程序加入HMI Advanced，并可通过提供的接口实现访问NC/PLC变量、多画面的调用、NC数据管理、复杂的计算、输出加工数据等功能。

因为PCU50．3上预装的是英文XP系统，因此建议开发时也在英文Windows系统下安装HMI编程包并进行界面开发，以防止英文开发软件和中文操作系统兼容性不好而造成若干问题。开发时需要将HMI开发包提供的模块、窗体加入到创建的工程中。由于相关的模块和窗体较多，建议用户可在HMI编程包自带的Sample的基础上开发自己的oem程序。例如，可以打开HMI编程包自带的例子程序oembsp1．vbp，根据需要设计自己的界面，最后生成可执行文件oembsp1．exe。这与开发普通VB程序的过程几乎没什么区别，只是HMI提供的控件与VB标准控件的外观和属性会稍有不同。

表1 三种界面开发方法的特点比较

3 短信功能的实现方法

3．1 硬件配置

在840D系统上实现短信功能，在硬件方面，只需添加一个GSM模块（如图2所示），然后购买一张手机卡插到GSM模块上，最后再把GSM模块连接到 PCU50．3的串口上。需要注意，PCU50．3也有具体版本的区别，有的版本不带串口，需要另配扩展的串口接口卡。

3．2 软件编写

短信发送软件的功能有两点:一是采集数控系统的信息，二是通过串口控制GSM模块，把机床的信息以短信的形式发送给相关人员。本项目程序由于要使用HMI编程包并最终嵌入到HMI Advanced，因此采用Visual Basic作为开发软件。

3．2．1 程序界面设计

运行VB，创建标准的工程项目文件。添加一个MSComm控件（默认的工具箱中没有该控件，首先要通过工程/部件菜单把它加入到工具箱中），再设置其串口通信的相关属性。再添加一个SSTab控件（需手动添加到工具箱），将SSTab选项卡的Tabs属性设置为2，即有两个选项卡，一个选项卡的标题设为“通讯信息”，用来设置通信参数;另一个选项卡的标题设为“发送短信”，用来控制发送短信。程序界面外观如图3所示。

3．2．2 程序关键代码

（1）读取NCU和PLC变量

可以利用label控件与840D数控系统进行通信，关键代码如下:

①读取NCU变量

如下代码，能够读取NCU中的R1参数。

②读取PLC变量

如下代码，能够读取PLC中的DB2．DBX180．0变量，进而判断是否有700000号用户报警。

label控件的LinkItem属性指定了变量名。变量名的写法很复杂，在HMI编程包的帮助文档中有详细说明。

（2）短信发送

GSM模块的控制是通过AT指令来实现的，与短信有关的AT指令如表2所示［3］。只需要在程序中通过串口给GSM模块发送相关的AT指令，就能够实现短信的发送。

当我们读取的变量有变化时，会触发Label1的change事件，可以在该事件的响应函数中添加发送短信的代码。主要代码如下:

表2 短信相关的AT指令

3．2．3 程序嵌入到HMI Advanced

我们开发的程序以及所需的相关配置文件，必须放置在oem、hmi_adv和mmc2中才可正常运行，如果这几个目录中的同名文件的配置不同，则oem中的文件配置生效。因此，我们要将界面相关的文件放置在oem或其子文件夹中。嵌入界面程序到HMI Advanced中需要下面几个步骤:

（1）修改oem目录中的RE_UK．ini，配置入口软键的文本，将6号软键标签修改为“SMS”:

（2）修改oem目录中的Regie．ini，配置6号软键调用我们开发的界面程序oembsp1．exe:

（3）根据需要修改在oemoembsp1目录中的两个文件:①oembsp1．mdi:定义了所有程序内部子窗口及其类型。②oembsp1．zus:定义了oem程序的状态及动作。

（4）根据需要修改在oem目录下的oembsp1．ini文件中的CONTROL字段，指定上面两个文件的位置。例如:

（5）在 oemlanguageo1_UK．dll中，定义了程序中软键的文本，可用VC++查看并修改。

4 结语

本文所介绍的在840D系统上实现短信功能的方法，如果稍加修改，也可以让数控系统接收短信。如果预先定义好短信内容对数控系统变量的控制，则可以实现通过发手机短信来控制数控机床的目的。这样就可以根据实际需要来与数控机床进行“对话”，通过接收短信，让机床告诉操作者想知道的信息;发送短信，告诉机床它应该做的。不过需要注意的是，虽然发短信控制机床在技术上可以实现，但是有可能会由于异地操作造成不可预知的危险，所以最好只是让机床实现一些不会造成危险的功能。

对于数控系统是新推出的840D sl系统的机床，也可以选购相应版本的HMI编程包，则本文所说的实现短信功能的方法也可应用于840D sl系统了。

［1］德国西门子公司．SINUMERIK 828D 数控系统（OEM）［Z］．2011．

［2］邴旭，化春雷，李焱，等．西门子数控系统人机界面二次开发方法研究［J］．制造技术与机床，2011（10）:163－167．

［3］李江全，汤智辉，朱东芹，等．Visual Basic数据采集与串口通信测控应用实战［M］．北京:人民邮电出版社，2010．