1 数控系统的组成
数控切割机数控系统是由若干个模块组成的。模块的定义是把某一种功能相对独立的一组元器件成品形象地理解为了一个块。这是在自动化控制技术中常用的一种形象化的说法。其组要由以下几大模块组成的。
1.1 微机控制系统
它是数控系统的核心，而微机控制系统的核心则是中央处理器。它是处理数控信息发出动作指令的最关键的部位。不论系统工作在MDI方式还是存储器方式，都是将零件程序以一个程序段为单位进行处理，把其中的各种零件轮廓信息（如起点、终点、直线或圆弧等）、加工速度信息和其他辅助信息按照一定的语法规则解释成计算机能够识别的语言，并以一定的数据格式存放在指定的内存专用单元。
1.2 进给伺服控制
进给伺服系统一般由速度控制与位置控制两个环节组成。数控机床对进给轴的控制要求很高，它直接关系到机床位置、控制精度。插补的任务是在一条给定起点和终点的曲线上进行“数据点的密化”。插补程序在每个插补周期运行一次，在每个插补周期内，根据指令进给速度计算出一个微小的直线数据段。通常，经过若干次插补周期后，插补加工完一个程序段轨迹，即完成从程序段起点到终点的“数据点密化”工作。
1.3 可编程控制器
它是微机系统的补充，目的是让微机系统把全部精力用于对零件加工的高精度控制上。它是用来实现辅助化控制的，如换刀、润滑、冷却等。按配置方式分内装型和外装型。
1.4 主轴控制
它的主要任务是控制主轴转速和主轴定位。主轴电机有交流伺服电机和交流变频电机。所以相应的驱动装置也会为数字式交流伺服控制以及变频调速控制。速度处理首先要做的工作是根据合成速度来计算各运动坐标的分速度。在有些数控装置中，对于机床允许的最低速度和最高速度的限制、软件的自动加减速等也在数控系统里处理完成。
1.5 输入、输出及通信模块
其任务是完成程序信息的输入、输出，传递人机界面所需的各类信息。零件程序及控制参数、补偿量等数据的输入，可采用光电阅读机、键盘、磁盘、连接上级计算机的DNC接口、网络等多种形式。数控装置在输入过程中通常还要完成无效码删除、代码校验和代码转换等工作。
1.6 测量模块
完成主轴和进给的位置测量。位置控制的主要任务是在每个采样周期内，将理论位置与实际反馈位置相比较，用其差值去控制伺服电机。位置控制处在伺服回路的位置环上，这部分工作可以由软件实现，也可以由硬件完成。在位置控制中通常还要完成位置回路的增益调整、各坐标方向的螺距误差补偿和反向间隙补偿，以提高机床的定位精度。
2 数控系统不稳定的主要因素
数控系统是数控切割机的心脏，其稳定性至关重要。目前我国钢材切割焊接企业在使用数控切割机过程中，数控系统最常出现的故障是数控系统内部CPU和硬盘发热过热，造成系统不稳定，硬盘发生故障，如感染病毒、硬盘磁道损坏，以及风扇故障。数控系统不稳定的主要因素主要有以下几点。
2.1 Windows系统与软件插补运算
Windows操作系统不是实时操作系统，适用于办公自动化，但不适用于工业实时数控切割，尤其是当数控系统使用软件插补进行切割运算时，操作者一旦在切割拐点处进行加减速调整操作，就会立即导致切割过程和数控系统的中断和死机。
2.2 高主频CPU
CPU主频与切割速度或切割效率没有直接关系，不是CPU主频越高，切割效率越高。相反CPU主频越高，散热量越大，发热过热形象越严重，经常导致数控系统在夏季不能稳定工作。如果不使用软件插补运算，不在数控系统和切割机上进行编程套料，就不需要高主频CPU。
2.3 民用风扇
使用高主频CPU，必须配备风扇。风扇在粉尘高温等恶劣工业环境运行，必然磨损老化，使用寿命有限。一旦风扇损坏，必然导致CPU和主板损坏。
2.4 民用大硬盘，不稳定性非常高
硬盘带机械旋转介质，高速旋转导致发热，震动导致硬盘磁道损坏，易感染病毒。硬盘的主要用途是存储Windows系统，如果不使用Windows系统，也就不需要使用大硬盘，而存储NC切割文件，有64～128MB，可以存储上千个NC切割文件。
3 数控系统的检修及故障处理方法
随着数控切割技术的完善及发展，用户及生产厂家对数控切割系统的选择也有了更大的自由，国内有许多家数控切割机公司生产的数控切割机它们的数控系统都有所不同，也有的来自世界各国的数控系统。在日常使用中，有些客户因为一些不规范的用法导致用过一些时间后系统有可能出现这样或是那样的问题，如何以最简单最直观的方式分析和解决故障问题，下面谈一些技巧和建议。
对数控切割系统的故障诊断除了一些经验的判断外，更重要的是通过观察各种外部现象并判断故障的可能部位。这是处理数控系统故障首要的切入点，往往也是最直接，最行之有效的方法，对于一般情况下“简单”故障通过这种直接观察，就能解决问题。在故障的现场，通过观察故障时（或故障发生后）是否有异响，火花亮光发生，它们来自何方，何处出现焦糊味，何处发热异常，何处有异常震动等等，就能判断故障的主要部分，然后，进一步观察可能发生故障的每块电路板，或是各种电控元件（继电器，热继电器，断路器等）的表面状况，例如是否有烧焦、烟熏黑处或元件、连线断裂处，从而进一步缩小检查范围。再者，检查系统各种连接电缆有否松脱、断开、接触不良也是处理数控系统故障时首先需要想到的。
这是一种最基本、最简单、最常用的方法。该方法既适用于有故障报警显示的较为先进系统，也适用于无故障报警显示的早期的系统。使用该方法，对于处理一些电气短路、断路、过载等是最常用的。使用这一方法虽然简单，但却要求维修人员要有一定经验。在检修过程中，养成细致严谨工作态度，善于发现问题，解决问题。往往是一丝异常，便是症结所在。
4 总结
要保证使用Windows系统、高主频CPU和大硬盘在恶劣工业环节中的稳定性，用户需要追加投资，为数控系统安装空调，最好在数控切割车间进行防震、防尘等工业防护和处理。
数控切割机的工业控制器或数控系统，由于只是执行切割任务，任务单一，不需要多任务、多进程且功能强大的Windows操作界面，而简单明确的几个切割功能键更适合一般切割工人的简单操作。而且数控切割速度不高，为了保证数控系统运行的稳定性和可靠性，切割过程的逻辑运算是在运动控制轴卡上完成，不是依靠高主频CPU进行运算，因此不需要高主频CPU。而生成的NC切割文件一般只有几K到十几K，有64～128MB的文件存储空间就足够了，不需要巨大的比如40GB的硬盘。而使用Windows操作系统，必然要配置高主频CPU和大硬盘，带来的是高功耗，高发热，导致系统不稳定和资源浪费。使用普通硬盘的另一个现实问题就是会感染病毒，在使用软驱、U盘和网络通讯时不可避免地会感染病毒。
总之，在数控切割机的工业控制器或数控系统中，不要以办公用计算机的高配置作为标准来要求或衡量工业控制器的配置水平。因为绝对不是系统配置越高，系统越稳定。相反可以肯定地说，越高的民用计算机配置，比如WindowsXP，P4，1.0GHz 以上CPU，40～80G大硬盘，越会导致数控系统的不稳定。而使用标准的工业级数控系统，特别是不带风扇的低功耗CPU，配置目前最先进的宽温级抗震动免维护的电子硬盘替代普通机械硬盘（因为电子硬盘没有普通硬盘的旋转介质，因而抗震性极佳，同时工作温度很宽），使用DOS操作系统，数控系统一定是最稳定的。
