近年來(lái)，隨著工業(yè)PC機(jī)性能的快速發(fā)展，可行性大為提高，而價(jià)格卻大幅度降低，以工業(yè)PC機(jī)為核心的控制系統(tǒng)已廣泛被工業(yè)控制領(lǐng)域所接受。在機(jī)床控制領(lǐng)域，采用工業(yè)PC機(jī)，發(fā) 展 通用的數(shù)控系統(tǒng)，已成為國(guó)際研究的熱點(diǎn)，符合數(shù)控技術(shù)發(fā)展的最新潮流。工業(yè)PC機(jī)與PC機(jī) 兼容，因此可以吸收PC機(jī)發(fā)展的最新成果，從而簡(jiǎn)化數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程，縮短數(shù)控系統(tǒng)的 開(kāi)發(fā)周期，提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
　　1　數(shù)控火焰切割機(jī)加工工藝特點(diǎn)
　　數(shù)控火焰切割機(jī)具有一般數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，能根據(jù)數(shù)控加工程序，自動(dòng)完成從點(diǎn)火 -預(yù)熱-通切割氧-切割-熄火-返回原點(diǎn)的整套切割過(guò)程。但數(shù)控火焰切割機(jī)又有別于一 般數(shù)控金屬切削機(jī)床，它利用氧-乙炔火焰把鋼板割縫加熱到熔融狀態(tài)，用高壓氧吹透鋼板進(jìn)行切割，而不像金屬切削機(jī)床那樣，是用金屬切削工具與工件剛性接觸來(lái)進(jìn)行切削加工。 由于各種因素的影響，有時(shí)會(huì)發(fā)生鋼板未割穿的現(xiàn)象，此時(shí)割炬應(yīng)暫停下來(lái)按原軌跡準(zhǔn)確地 返回到未割穿點(diǎn)，再按原軌跡重新切割，因此數(shù)控火焰切割機(jī)必須具有隨時(shí)實(shí)現(xiàn)暫停及按原軌跡返回的功能。
　　2　數(shù)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
　　組成該數(shù)控火焰切割機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的硬件框圖，主要包括工業(yè)PC機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡和伺服系統(tǒng)。其中工業(yè)PC機(jī)是數(shù)控系統(tǒng)的核心，它擔(dān)負(fù)著切割機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡的計(jì)算（粗插補(bǔ)）以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)管理的任務(wù)。運(yùn)動(dòng)控制卡插在工業(yè)PC機(jī)的擴(kuò)展槽中，它一方面與伺服系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)切割機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡的控制（精插補(bǔ)）；另一方面與機(jī)床控制面板及控制氣源的 繼電器相連，通過(guò)控制面板，可以調(diào)整機(jī)床的位置，指令機(jī)床啟動(dòng)、暫�；蜓卦�切割軌跡返回 ，還能實(shí)現(xiàn)切割速度的加速與減速；通過(guò)繼電器，可以控制氧氣和乙炔氣體的開(kāi)關(guān)。伺服系統(tǒng)可以選擇步進(jìn)伺服系統(tǒng)或數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)。
　　運(yùn)動(dòng)控制卡由自己設(shè)計(jì)，它主要包括譯碼電路、振蕩電路、I／O端口電路、脈沖控制電路、 中斷電路以及光電隔離輸入輸出電路。 其中譯碼電路為運(yùn)動(dòng)控制卡提供一個(gè)接口地址段，通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)可以更改該地址段的范圍； 振蕩電路為運(yùn)動(dòng)控制卡上的脈沖控制電路提供一個(gè)固定頻率的脈沖源；I/O端口電路由兩片8255并行口芯片組成，其主要作用是輸出切割機(jī)氣源控制信號(hào)及輸入機(jī)床按鈕信號(hào)；脈沖控制電 路由兩片8254計(jì)數(shù)器組成，每片8254計(jì)數(shù)器分別控制一個(gè)軸的伺服電機(jī)；中斷電路是為控制軟件提供硬件中斷信號(hào)而設(shè)計(jì)的；光電隔離輸出輸入電路將工業(yè)PC機(jī)電源和外界電源隔離，減少外界電源對(duì)計(jì)算機(jī)的干擾。
　　3　控制軟件設(shè)計(jì)
　　控制軟件是整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的靈魂，離開(kāi)了軟件，數(shù)控系統(tǒng)便無(wú)法運(yùn)行。根據(jù)切割加 工工藝的要求，同時(shí)又能充分發(fā)揮工業(yè)PC機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，該切割機(jī)的控制軟件按以下模塊化方式來(lái)設(shè)計(jì)。
　�。�1）界面設(shè)計(jì)
　　該控制軟件的界面分成三個(gè)區(qū)域：圖形仿真跟蹤區(qū)、狀態(tài)顯示區(qū)以及操作說(shuō)明區(qū)。 圖形仿真跟蹤區(qū)用于顯示數(shù)控加工文件所指定零件的圖樣，并在切割過(guò)程中跟蹤割炬的運(yùn)動(dòng) 軌跡；狀態(tài)顯示區(qū)顯示切割機(jī)目前的狀態(tài)參數(shù)，如切割速度、割炬當(dāng)前坐標(biāo)等；操作說(shuō)明區(qū) 簡(jiǎn)要介紹各種功能所對(duì)應(yīng)的熱鍵，如暫停、返回、加減速及點(diǎn)動(dòng)等功能的熱鍵。熱鍵的功能 與操作面板上按鈕的功能相同。
　�。�2）系統(tǒng)初始化及切割等待
　　由于運(yùn)動(dòng)控制卡上的8255并行口和8254計(jì)數(shù)器均屬于可編程序芯片，因此，在它 們工作前必須對(duì)它們進(jìn)行初始化，按照工作方式確定它們的控制字。在初始化以后，系統(tǒng)便 處于切割等待狀態(tài)，此時(shí)可以調(diào)整機(jī)床的位置、檢驗(yàn)自動(dòng)點(diǎn)火裝置以及通氣用的電磁閥是否 工作正常。
　�。�3）程序檢驗(yàn)及圖形仿真
　　當(dāng)數(shù)控加工程序指定以后，首先要檢驗(yàn)輸入的數(shù)據(jù)文件是否符合規(guī)定的要求，一旦發(fā)現(xiàn)指定的文件中有非法的指令，則退出控制程序，并提示編程人員哪一行出現(xiàn)哪一種 類型的錯(cuò)誤，編程人員修改好數(shù)控加工程序以后，可繼續(xù)進(jìn)入控制程序。如果數(shù)控加工程序 正確，系統(tǒng)便將讀入的數(shù)控加工程序經(jīng)過(guò)處理在圖形仿真區(qū)中畫(huà)出零件圖形，無(wú)論零件有多大或多小，系統(tǒng)都能自動(dòng)按比例縮放。
　
　
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