多线切割是目前最先进的切片加工技术,其核心技术长期被瑞士,日本等国垄断。传统的多线切割机一般采用砂浆切割工艺进行加工,但这种方法生产效率不高、能耗大,同时由于砂浆粘度高导致切屑分离困难,从而造成对环境的污染。为避免这些缺点,近年来出现了另外一种切割工艺----金刚线多线切割工艺。多轴同步控制是多线切割机设备需要攻克的关键问题。传统的多线切割机控制系统一般通过模拟量或者脉冲的方式控制,这种方式接线复杂,灵活性差,容易受到电磁干扰。而基于现场总线的伺服系统能很好地提高设备的灵活性、快速性和精确性。EtherCAT是目前国际上领先的工业实时以太网技术,本文在研究EtherCAT技术的基础上,设计了基于EtherCAT的金刚线多线切割机控制系统,主要开展了以下研究工作:针对本课题研究的金刚线多线切割机,设计了基于EtherCAT的硬件系统方案,并对其硬件进行了配置。针对金刚线多线切割机在切割过程由于断电而自由停车导致金刚线断线及工件受损的问题,同时针对金刚线多线切割机在往复切割工件过程中,部分伺服电机频繁制动造成能量浪费的问题,设计了共直流母线的断电受控停车方案。分析现有重锤式张力控制多线切割机断线率较高的原因,论证了这种结构的局限性,并设计了机电一体化张力控制策略。通过样机试验证明这种方法具有调节时间短、断线率低、控制精度高、易于实现等优点。针对单个电机输出力矩有限,机械部件累积误差的问题。课题用金刚线多线切割机运用电方式来实现两个加工辊的同步。样机试验证明这种方法具有同步精度高,结构简单,方便升级等优点。针对金刚线多线切割机走线系统的同步协调问题,分析金刚线多线切割机的速度调节机理,设计了积分分离PID多电机系统速度同步算法,通过样机试验证明该算法具有很好的动态性和稳定性。针对金刚线多线切割机排线要均匀的工艺要求,设计了排线精确跟踪控制算法,样机试验证明这种方法跟踪精度高,抗干扰能力强,响应快。在上述研究设计基础上,完成了软件设计和人机界面设计,并进行样机试切割实验,实验结果表明性能指标完全达到设计要求。