【插針機(jī)HMI開(kāi)發(fā)】用AWTK開(kāi)發(fā)人機(jī)界面

插針機(jī)中有兩個(gè)重要的部件HMI和PLC，HMI提供用戶操作和界面顯示，而PLC則控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)邏輯。致遠(yuǎn)電子的ZTP800和AWTK-HMI解決方案可以快速開(kāi)發(fā)插針機(jī)或其他設(shè)備的HMI界面。

AWTK介紹

致遠(yuǎn)電子的AWTK是開(kāi)源GUI引擎，提供了AWTK-C、AWTK-MVVM和AWTK-HMI等多種解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)界面編程。其中AWTK-C解決方案使用C語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)GUI，靈活度最高，但是學(xué)習(xí)使用門檻也較高。AWTK-MVVM解決方案則進(jìn)一步簡(jiǎn)化C的編程，支持控件與變量綁定聯(lián)動(dòng)，讓界面和業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)分離。而AWTK-HMI解決方案使用最簡(jiǎn)單，內(nèi)置Modbus通信模塊，不用寫(xiě)C代碼，只需使用AWStudio軟件拖拽控件和配置屬性即可實(shí)現(xiàn)HMI界面，因此本次也是使用AWTK-HMI方案來(lái)實(shí)現(xiàn)插針機(jī)的上位機(jī)。

插針機(jī)系統(tǒng)介紹

本次使用?ZTP800?作為插針機(jī)的HMI設(shè)備，中間使用Modbus協(xié)議與PLC通信。ZTP800中內(nèi)置的AWTK-HMI運(yùn)行時(shí)引擎，讓用戶無(wú)需額外編寫(xiě)C代碼即可實(shí)現(xiàn)插針機(jī)的人機(jī)交互界面。

圖2??插針機(jī)系統(tǒng)介紹

注：AWTK-HMI是開(kāi)源的HMI運(yùn)行時(shí)引擎，如想了解編譯方法請(qǐng)參考AWTK-HMI倉(cāng)庫(kù)的說(shuō)明文檔，在ZTP800的部署AWTK可以參考ZTP800在線文檔的AWTK移植章節(jié)。

插針機(jī)HMI開(kāi)發(fā)流程

只需要3步：

在PC配置好Modbus的通信點(diǎn)表文件；

使用AWStudio軟件通過(guò)簡(jiǎn)單拖拽做界面設(shè)計(jì)；

最后把工程下載到ZTP800運(yùn)行。

1. 定義Modbus寄存器點(diǎn)表先定義一個(gè)Modbus寄存器點(diǎn)表來(lái)約定HMI和PLC的通信規(guī)范，HMI作為Modbus主機(jī)，PLC作為從機(jī)。該表格需要根據(jù)插針機(jī)的需求來(lái)定，例如：手動(dòng)移動(dòng)托板，手動(dòng)移動(dòng)主軸，調(diào)整主軸/托板速度等。

圖3??Modbus 寄存器只讀表格圖

圖4??Modbus?寄存器寫(xiě)入表格圖2

2. 創(chuàng)建AWTK-HMI的Modbus配置文件

AWTK-HMI要使用Modbus通信功能，需要用戶創(chuàng)建一個(gè)配置文件modbus_model.json。

圖5??modbus_model.json配置文件

modbus_model.json主要用于配置Modbus通信的寄存器和AWTK變量對(duì)象的映射關(guān)系，每個(gè)channel（通道）用于表示一片讀寫(xiě)Modbus寄存器區(qū)域，而variables定義了AWTK變量對(duì)象和channel的關(guān)系。

3. AWTK-HMI界面開(kāi)發(fā)

在AWStudio創(chuàng)建一個(gè)新AWTK工程，如下圖：

圖6??插針機(jī)首頁(yè)開(kāi)發(fā)界面

把需要顯示的控件從工具欄拖放到頁(yè)面上：

圖7??插針機(jī)操作界面

首先，需要給窗口配置v-model屬性，啟用Modbus功能。在窗口增加一個(gè)自定義屬性v-model，屬性值設(shè)置為【modbus_client(name=modbus_model,share=true)】，代表該頁(yè)面使用modbus_model.json的通信配置。如下圖：

圖8??變量綁定規(guī)則界面

下一步，把上面modbus_model.json映射好的變量綁定到控件上面，讓Label控件根據(jù)變量當(dāng)前值自動(dòng)改變顯示內(nèi)容，或自動(dòng)把Edit控件設(shè)置的參數(shù)下發(fā)給下位機(jī)。

例如要讓Label控件顯示補(bǔ)針狀態(tài)，可以給這個(gè)Label控件添加自定義屬性【v-data:text】，屬性值設(shè)置為【g_is_needle_model?”補(bǔ)針狀態(tài)”:”非補(bǔ)針狀態(tài)”】，代表控件的text屬性會(huì)跟隨g_is_needle_model變量變化。如下圖：

圖9??添加自定義屬性界面

例如要把設(shè)置托板速度的Edit控件的輸入數(shù)值下發(fā)到下位機(jī)，可以給這個(gè)Edit控件添加自定義屬性【v-data:text】，屬性值設(shè)置為【g_plane_speed】，代表控件的text屬性改變后會(huì)立即更新g_plane_speed變量。如下圖：

圖10??添加自定義屬性界面2

Modbus模塊會(huì)自動(dòng)同步g_is_needle_model、g_plane_speed等變量，并周期讀寫(xiě)從機(jī)，因此上面控件顯示就會(huì)周期性的更新，或周期性的把輸入值寫(xiě)入從機(jī)。

用戶甚至可以把變量值立即寫(xiě)入從機(jī)，在控件的事件響應(yīng)腳本中增加代碼【exec('update', 'write_registers')】即可，其中write_registers就是modbus_model.json定義的通道名。

4. AWTK-HMI工程下載運(yùn)行

上面的工程開(kāi)發(fā)完成后，點(diǎn)擊AWStudio上的打包按鈕，在工程目錄下會(huì)生成出一個(gè)res文件夾，如下圖所示。把res文件夾的內(nèi)容下載到ZTP800的AWTK-HMI運(yùn)行時(shí)程序的對(duì)應(yīng)位置，重啟設(shè)備就可以順利啟動(dòng)我們新開(kāi)發(fā)的HMI界面。

圖11??res文件夾

圖12??運(yùn)行效果