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随着信息技术和网络技术的不断发展，制造技术也在向信息化技术发展，生产制造的信息化关键在于制造执行系统的信息提取。不同数控系统提供的数据接口和通讯协议各不相同，针对目前数控机床的多样性，对数控机床的监控方式也是多种多样。本文的研究对象为用于制造水下生产设施关键零部件的数控装备，其数控系统采用西门子的高档数控系统840D，而针对840D的数控机床生产过程状态监测技术的研究可以分为两类，即基于机床电气法和基于机床通信法，目前关于其状态监测的研究尚存在众多缺陷，为此本文以840D数控系统为研究对象，旨在建立更加完善的生产过程状态监测系统，主要研究内容如下：1）根据840D数控系统机床数据、PLC接口数据和NC变量数据存储方式和传递方式，提出了基于MPI的840D数控系统内部数据的提取方法，并规划数据提取通道；2）研究了840D数控系统NCU单元的MPI通信；开发了基于PLC中间变量的840D数控系统数据提取程序，以提取840D数控系统内部PLC接口数据块的数据和NC变量数据；3）根据基于西门子840D的数控机床运行特点，分析了数控机床生产状态信息需求和数控机床运行状态信息需求，并设计了分布式采集集中式管理的监测系统总体方案以及监测系统软件层次结构；4）设计监测系统后台数据库，研究数控机床负荷和效率统计计算方法，并在VB环境下开发了监测系统的数控程序管理功能模块、数控机床生产状态信息管理功能、数控机床运行信息管理功能以及在线检测数据提取模块；5）在840D数控系统实验机上搭建了数控系统状态监测系统，监测系统上位机实时提取数控生产过程状态数据和数控系统运行状态数据，比较监测系统的状态数据与实际数据，验证了系统的可行性和准确性。综上，本文提出的通过建立MPI数据通道的监测方案对基于840D的数控机床状态监测具有重要的指导意义。