隨著整個社會生產力的發展，數控切割機在船舶、汽車、石油化工和電子行業應用越來越廣泛，自動化水平也越來越高"其中，控製係統無疑是切割機的核（hé）心，因此日益受到用戶和切割機廠商（shāng）的重（chóng）視，從目（mù）前的數控切割機用（yòng）戶那兒得知，國外知名品牌仍占（zhàn）據大部（bù）分市場，但國內一些優秀的數控切割機生產商也開始使用自主生產的控製係統"眾所周知，核心技術掌握的（de）越多，把握市（shì）場的（de）能力就會越大。 
   一（yī）、係統組成 
 （一）工作原理（lǐ） 
   數控切（qiē）割（gē）機是一種機械加工業必須的生產設備（bèi），在裝備和設備製造中，其主要承擔的是原材（cái）料前期的加工（gōng）。工業切割一般有兩種方式，一種是使用乙（yǐ）炔氣割，另一種是等離子（zǐ）切割，本切割機設備所采（cǎi）用的是含有以上兩種切割方式，針對（duì）不同厚度的板材，操作者可選用氣割或等離子，以（yǐ）滿足不同的切割工藝要求。在工（gōng）作中，可進（jìn）行手、自動方式進行切換。從（cóng）圖形庫中選好所要求切割工件的圖形後，標定尺寸等（děng）相關（guān）參數（shù）後，按下啟動，設備開始按（àn）照設定好的切割線路進行圖形切割，其（qí）中抬槍（qiāng）、落槍、切割、小火等控製由係（xì）統和PLC之間的信號傳遞來控製（zhì），自動完成所（suǒ）要求切割的圖（tú）形。 
 （二）係統組成 
   為了完成切割工藝提出的要求，選用了台達ES係列（liè）的可編程控製（zhì）器，上海交大（dà）的SJTU-CNC數控切割係統（tǒng），台達（dá）AB係列的伺服係統，割距控製采用常州海斯的升降頭（tóu）及弧壓控製器、電容高度控製器。 
   二、係統軟件 
   數控切割機係統軟件包括工件管理程序、管理軟（ruǎn）件及係統控製軟件兩部分，其（qí）中工件程序的管理軟件實際上是一個小的文件管理係統，它能實現包括屏幕編（biān）輯、工件程序的存貯及調度管理以及外界的信息交換（huàn）等各種功能。係（xì）統的控製軟（ruǎn）件（jiàn）是一種前後台結構式的（de）軟件。前台（tái）程序（即實時中斷服務程序）承擔了全部實時功能，而準備工作及協調處理則（zé）在後台程序（背景（jǐng）程序）中完成。背景程序是一個循環運行的程序，在其運（yùn）行過程中實時中斷，服務程序不斷插入，共同完成工件加工（即切割）功能。在正常加工狀態下，一個工件加工程序數據段經過輸入由EPROM或手動數（shù）據輸入（MDI）譯碼及數據處理後，插補所需的各種參（cān）數均已（yǐ）準備好，如數據段起（qǐ）點、終點，按編程速度計（jì）算出的各檔速度下的步長，以及編程的輔助功（gōng）能編輯等均已送到了相應的工件寄存區（qū），當數（shù）據處（chù）理結果、緩衝區中的（de）插補（bǔ）信息及（jí）輔助（zhù）功能送到相應的工作（zuò）區後，實時中（zhōng）斷服務程序即開始工作，進行插補運算（suàn）及（jí）輔（fǔ）助功能處理，同時背景程序預譯下一段工件加工程序，並運行新（xīn）數（shù）據處理（lǐ）和傳送，由（yóu）實時中斷服務程（chéng）序中的插補程序產生相應的軌跡信息（xī）送給伺服單元（yuán），分別指揮兩坐標實現位置（zhì）控製，通過這個過程的（de）多次迭代，從而實現（xiàn）了工件加工的自動控製（zhì）。 
   三、複合控製隨動係統的構成 
   盡管理想模型在工程上是不能（néng）實現的（de），但畢竟能給出（chū）一個設（shè）計目標。現（xiàn）根據前麵所討論過的理想模型，閉環控（kòng）製基礎上，引進一個按（àn）擾動（dòng）進行調節的前饋補償通道，於是就組成一個複合控製的隨動係（xì）統。通常被控對象至少包含著一個（gè）積（jī）分環節，按（àn）式（1～4）知，前饋補償通道至少要具有一階以上的微分作（zuò）用。為便於工程上的實（shí）現，通（tōng）常是采用測速發電機之類的純微分環節來充當，或者是（shì）在測速（sù）發電機的基礎上引入適當（dāng）的（de）網絡，以（yǐ）獲得（dé）二次微分的作用。 
   四、調試要點 
 （1）檢查電器櫃的地線是否接地可靠；（2）檢（jiǎn）查電器櫃內提供的電源是（shì）否穩壓；（3）檢查反饋（kuì）微動開關的位置是否適當；（4）檢查聯接器的各接線點間是否短路；（5）電源聯接（jiē），檢查電櫃反應（yīng）是否正確（què）。在控（kòng）製模態時，如出現故障，CNC報出故障代碼，根據代碼判斷故障（zhàng）並及時排除。 
   五、同步調試 
 （一）首先把參數設置為非門架方式（shì） ：調（diào）試之（zhī）前，必須先（xiān）將三（sān）軸的電機輸出齒輪與執行齒條脫開，進行模擬試驗（yàn）。電機的轉動方向和控製板（bǎn）上的開關（guān）操作方向要一致，若（ruò）方向不正確，可以改變參數（shù）進行調整。接通伺服模塊電源，設定各軸參數。CNC通電，對各軸的運行進行調整（此時（shí）X、Y、W各軸均為獨立（lì）軸顯示，可以分別進行調（diào）整）。 
 （二）修改CNC參數為同步方式（設參數為雙邊驅動）：可用手動操作各軸運（yùn）行，檢查運（yùn）行方向，看其是否符合要求。檢（jiǎn）查X、W二軸的電機轉動方（fāng）向是否符合同步軸要求。一切正常（cháng）後才能將齒輪（lún）與執（zhí）行齒條齧合。 
   六、控製技術研發部（bù）門必不可少 
   既（jì）然上麵說到控製技術如此重要，那麽作（zuò）為一個成熟的切割企業的話，控製技術研發自然要放到十分突（tū）出的位置，不僅有利於控製（zhì）技（jì）術的研究！開發（fā），同時也可以對公司技（jì）術研發做（zuò）一個（gè）相對合（hé）理的總結和管理"對此，我所在的企業就設立了數控技術研發部門，開發有用於平板數控切割的FastCAM自動編程套料軟件和FastCNC數控切割專家係統，用於管子（zǐ）相貫線（xiàn）切割的FastPBC/PIPE/FRAME五軸（zhóu）聯動的管子相貫線數控係統/管子切割軟件（jiàn）/管架鋼（gāng）結構製造軟件，以及用於平板坡口切割的FasCtAMBveel平板坡口編程套料軟件和FasFtNC五軸聯動坡口切割數（shù）控係統。 
   七、結束語 
   該係（xì）統應用（yòng）了PLC控製、數控技術、伺服驅動和切（qiē）割高度控製器，通過係統集成提高了設備的（de）自動化控製水平，達到了當（dāng）今（jīn）切割設備自動化控製的先進水準。從現場加工（gōng）情況看，完全滿足了生產的控製要求，數控切割機控製係統經濟實用、控製精度高以及符合國內操作習慣等的特點，使其具有廣闊的市場（chǎng）前景。 
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