金相试样切割机主要用于金相试样的截取，在机械制造行业中应用极为广泛。目前，国内的金相试样切割机切割范围较小，自动化程度低，不能够直接对较大零件进行取样。国外的金相切割机虽然性能良好，切割范围广，但是价格非常昂贵。为了满足行业需求，促进我国金相事业的发展，对大型金相试样切割机的研究势在必行。在认真体会金相切割技术的原理和金相试样取样的特殊要求后，研究设计了Q-300A型金相试样切割机的控制系统。本文根据Q-300A型金相试样切割机的机械结构和工作原理，采用机电一体化系统设计思想，设计了金相试样切割机的控制系统。该系统是以可编程控制器(PLC)为控制核心，工控机(IPC)做输入和显示模块。IPC作为上位机提供良好的人机界面，进行全系统的监控和管理，PLC作为下位机，执行可靠有效的现场控制。通过OMRON Host Link单元及串行总线将上位机和下位机互联，组成1：1上位链接系统，利用Visual Basic 6.0的MSComm通讯控件实现了可靠的串口数据通信。采用变频调速技术对三相异步电动机进行调速，以适应切割不同材质工件的要求。通过光电传感器对切割片转速进行实时采样，利用PLC的高速计数功能和模拟量PID控制功能，实现了切割片转速的PID闭环调节，提高了转速控制精度，保证了取样质量。通过步进电机驱动器实现了PLC对三台步进电机的控制，X向电机和Y向电机使工作台能够根据设定的转速前后、左右平稳进给，Z向电机用来驱动切割片进给，其进给速度可根据被切工件的尺寸来设定。PLC控制一台变频器和三台步进电机驱动器，使工作台、悬臂和切割片协调动作，完成切割任务。设计的切割机控制系统具有自动和手动两种控制方式，在自动控制方式下有四种切割模式：恒速切割、进三退一切割、逐层切割和连续切割，提高了切割机的切割能力。运用VB6.0开发平台设计了上位机显示和输入界面，为系统提供了一种简易实用、安全可靠的人机交互界面。此外，对控制系统采取了电气设备保护和电路抗干扰措施，提高了系统的安全性和可靠性。在系统安装调试完成后，进行了大量的切割试验，实践证明能达到预期的成果。该控制系统设计新颖、性能可靠，扩大了金相切割机切割范围(最大切割直径可达φ160mm，最大切割宽度达到300mm)，实现了切割的自动化，降低了劳动强度，提高了工作效率，具有很高的应用价值和推广价值。