数控线切割机床的状态监控对于保障机床长期可靠运行有重要的意义。本文设计了数控线切割机床加工过程预测控制系统；开发了预测控制系统仿真程序；针对数控线切割机床常见的换向装置功能失效故障，设计实现了换向装置故障监控系统。 本文设计了基于神经网络技术的预测控制系统，包括控制对象模型的设计、预测模型的设计和控制器的设计。根据预测控制方案，设计实现了预测控制系统仿真程序。该程序实现了数据转换与数据处理、神经网络设计、预测控制系统仿真、数据查询等功能，较好地完成了预测控制系统的设计与仿真工作。 本文设计实现了基于OMRON C200HE型PLC的数控线切割机床换向装置故障监控系统。通过对机床控制电路的改进，实现PLC对换向装置的监控，在故障产生时，使机床能不间断地正常工作。通过计算机与PLC的通信，实现机床操作的计算机控制。 预测控制系统的仿真结果表明，该系统能准确地预测加工状态参数，快速稳定地使系统输出跟踪期望输出轨迹，从而验证了该系统的有效性。对换向装置故障监控系统的实验验证了该系统能准确地检测到换向装置的故障，并能有效的在故障产生时保证机床正常工作。实验验证了该系统的有效性和可靠性。