机床装备作为制造业的基础生产设备,在智能化、网络化、信息化制造的大趋势下,对其加工过程中的可靠性、可视化、低能耗、低成本及环境保护等要求越发严格,为更好的保障这些性能要求,完善的测量技术与高效的监控系统是不可或缺的。虽然目前在机床装备监控方面有较多研究,但仍然存在监控目标有限、监控系统通用性、兼容性差以及缺乏对机床辅助设备、外围设备的控制等问题,其本质上是监控系统底层平台缺乏可配置性。为此,本文设计并实现了可配置底层平台,以满足多种机床装备及其辅助设备的多种监控需求。论文首先对监控系统底层平台的基本需求及其可配置性需求进行了分析,在此基础上,设计了可配置底层平台的总体方案,将底层平台划分为输入采集模块、输出控制模块、通信传输模块以及系统配置模块。其中输入采集模块能够实现开关量、多类型模拟量等的可配置采集;输出控制模块能够实现高/低电平、SPWM波、直流电压等多种控制形式的可配置输出;通信传输模块支持RS485、CAN、以太网三种传输形式的可配置。接下来,论文重点对可配置底层平台的关键技术进行了研究,包括机床多类型信号归一化适配技术,解决多类型信号输入底层平台时的不匹配问题;两级DMA传输方案以及改进的数字滤波算法实现多传感器采集过程中对实时、准确、高速的要求;制定了数据与指令传输的通信协议以及底层平台的存储机制,确保数据与指令传输的可靠性;基于XML语言,设计了底层平台的可配置方案。之后,论文确立了以STM32F407为底层平台的核心控制器,对可配置底层平台的软、硬件实现进行了研究,其中硬件实现部分设计了基于机床PLC的开关量信号采集电路、基于继电器的机床开关量控制电路、基于采样保持器的多路模拟量输出控制电路、通信传输电路以及可配置电路等;软件实现部分,通过MDK5完成了各类型数据的输入采集程序、多种控制形式的输出程序以及通信传输程序,使用Qt5.7开发了可配置用户界面,生成XML形式的配置文件,便于用户的配置操作。最后,设计了多组测试实验,对可配置底层平台的各个功能模块进行了测试,验证了该可配置底层平台能够通过灵活配置实现对多种机床装备的多类型参数的采集与传输,以及能够将上层平台发送的控制指令进行解析转换为具体的输出控制形式,从而作用于指定设备。