【摘 要】数控激光切割机床在进行切割板材过程中，数控系统需要通过气体阀来准确而稳定地控制气体压力的大小。而在实际使用中，气压的大小和数控系统给定的电压值不是简单的比例关系，不易控制。现给出一种精确控制气体压力大小的解决方式。
　　【关键词】气体压力 数控系统 精确控制
　　一、引言
　　近年来，用于切割金属板材的数控激光切割机床得到快速发展。数控激光切割机床加工金属板材时，需要气体（如氧气、氮气等）来辅助进行切割。这种方式的加工具有高速高效性，辅助气体气压的精确与稳定，直接影响着板材的切割效率与质量。因此数控激光切割机床精确控制气体压力的大小至关重要。
　　二、气体压力控制描述
　　气体压力由电磁比例阀通过电信号控制，电信号是系统向模拟量模块发送指令传输出来的。电磁比例阀接收到电压信号后，开启相应量的阀门使气体流过，从而输出气压。理论上气压大小应与电磁比例阀上接收的电压大小成正比，但由于气体受到管路限制和电路内电压的衰减，气体压力与电磁比例阀电压值大小不是简单的比例关系。
　　尽管如此，但对于一套固定的气路装置来说，管路对气体的限制，电路内电压的衰减都是有规律性的。我们在实际中需要反复多次测量，从而找出气体压力与电磁比例阀电压值之间的关系。
　　三、原理分析
　　经过我们的多次测量，发现气体压力与电压具有多线型关系。因此我们可以进行以下研究。
　　此处假定电磁比例阀内通过的气体压力值是P，其接收的电压V是范围值0-10V。给定电压值V1，V2，…，V10共10个值，使用气压表测定出实际的气压值P1，P2， …，P10。通过对气体压力和电压的实际测量分析，发现两者之间多线型关系图（见图一）。
　　图一
　　从图中可以看出，气体压力和电压在局部线段内仍具有线性关系。因此，我们可以得出下面的运算程式，给出相邻两点之间气压P与电压V的关系。
　　设前点为（P1，V1），后点为（P2，V2）。
　　两点之间的线段斜率为K，则 K= （V2-V1）/（P2-P1）。
　　线段的常量为M，则M=V2-（K*P2）。
　　因此，两点之间气压P与电压V的关系式为，V=（K*P）+M。
　　四、系统实现方式
　　我们首先要做的是在数控系统的PLC内编写一个气压函数，此函数需要准确的写出之前得到的气压P与电压V的关系。此函数的调用要具有即时性，当外部变量气体压力P发生变化时，系统快速地会根据此函数计算出指令电压V。
　　我们在系统数据库内建立一个数据模块，记录实际采集的10组气压与电压的数据值。
　　表一
　　我们按照表一所列的内容，实际采集10组数据。而后将这10组数据，录入到数据库内。其中数据库录入条目举例如下：
　　*gas.table.volt1 ： 0.25
　　*gas.table.pressure1 ： 0.3
　　依次将10组数据写入数据库内，从而完成数据模块的建立。
　　数控系统从工件程序内读取所需的气压值P，而后系统将气压值P与数据库采集数据进行比较，从而找到P所处于范围的两个端点。下一步系统会从数据库内调用这两个端点的数据，使用气压函数得出所需的电压值V。
　　系统发出指令信号到模拟电压模块，模拟电压模块根据指令输出相应的电压模拟量信号。此电压信号经过电缆传送到电磁比例阀，从而电磁比例阀输出所需的气压。
　　五、结论
　　此种方式具有简单快捷的特点，可操作性比较强，易于推广应用。通过这种方式，数控系统可以快速而准确的控制气体压力，从而保证了板材加工的质量。