自上世纪中业以来，随着电子计算机的问世和现代自动控制理论、微电子技术及图像处理技术的不断发展，使得数控技术在我们生产生活的各个领域得以迅速地发展开来。在现代工业中，各种金属材料的切割加工已成为现代工业生产的一道重要工序，好的切割工具和切割方法可以极大地加速生产进程和提高产品质量。目前，我国机械加工行业中钢板下料普遍采用手工氧-乙炔切割，这种现象不仅存在于小规模单件生产的小型企业，也存在于大批量生产的大型企业中。而国外企业的下料工序大部分采用数控氧-乙炔或数控等离子切割或激光切割等方法，这不仅可提高材料利用率，还大大改善了产品质量，优化了工作环境，更主要的是使工作人员的工作效率得到了提高。数字控制技术与切割机的有机结合，使得切割工具具有更好的使用性能和更高的性能价格比。因此，先进的数控火焰切割机的研制，不仅可以缩小我国在这一领域与发达国家的差距，而且在我国现代化的建设中也会有广泛的应用领域和良好的发展前景。是工程机械、造船、汽车、压力容器、钢结构等行业的最佳选择。 本文针对数控火焰切割机的自身特点和当前控制系统的发展趋势，采用“PC+PLC”结构形式研制和开发了一套专用数控火焰切割机的控制系统，控制系统用PLC实现前台运动控制，PC机实现人机界面及后台管理，PC与PLC之间通过实时可靠的通信来协调整个系统，共同完成加工任务。 数控火焰切割机系统的开发涉及硬件和软件两个方面。本文首先设计了控制系统的硬件结构，并对各部分硬件的功能和性能、原理进行了分析研究，而控制系统的软件设计是本文的工作重点。为了实现用G代码程序进行自动加工控制，本文在对数控系统的软件工作原理和工作流程分析研究的基础上，同时结合现有的软、硬件资源，提出了两种软件设计方案，经过比较分析后，选定其中一种方案，设计了控制系统的软件结构，明确了系统软件由上位机应用程序，PLC控制程序和上位机与下位机之间的通信程序三部分组成，并分析了各部分程序要实现的功能。本文首先结合数控火焰切割机的特点和用户需求，以模块化设计思想，利用Visual Basic 6.0编写了上位机应用程序并开发了控制系统上位机人机界面、参数设置等各级菜单，分析了菜单功能并阐述了上位机主要功能模块的实现。接着根据控制系统PLC程序设计要求，在编程软件环境下编写了PLC主程序和各子程序，完成了插补、定位、原点返回、目标进给、手轮进给和辅助控制等程序设计，实现了控制系统的运动控制和辅助控制功能，以及系统硬件故障诊断和报警功能。最后通过VB的MSComm控件，实现了上位PC机与PLC通信，按照通信协议编写了PC与PLC的通信程序，并对通信过程中的数据处理进行了研究分析。通过控制系统调试，实验结果表明，本文所开发的数控火焰切割机控制系统硬件设计布局合理，操作、维护方便，人机界面友好，工作良好，上下位机通信可靠。总之，该系统能够满足工厂的实际要求，而且通过软件设计，用PC和PLC构成的控制系统实现了数控G代码程序自动加工功能，因此，所开发的数控火焰控制系统具有一定的工程应用和推广价值。