激光切割技术近年来在国内高速发展，并迅速普及应用，但激光切割设备最核心的控制系统尤其是高性能的数控系统，一直以来依赖于进口，是一项“卡脖子”技术。

国内的研究机构和企业针对激光切割数控系统的研究起步较晚，目前，研发出来的主要是基于运动控制板卡的简易控制系统，结构比较封闭，数据开放性不足，在很多智能制造场合的应用也会受到限制，只能满足低功率设备的应用。高速高精激光切割数控系统对平台、架构、算法和工艺等方面的技术要求较高，长期高度依赖进口，给高速高精激光切割数控系统技术发展带来了非常大的限制因素，自主研发、自主可控迫在眉睫。

大族激光全资子公司深圳市大族智能控制科技有限公司(简称“大族智控”)高速高精激光切割数控系统，旨在攻克高实时性数控系统平台、控制软件、数控系统配套功能硬件、总线数据通讯等关键技术，打破该类产品的技术垄断局面，研发出具有全自主知识产权的高速高精激光切割数控系统，以满足高速发展的激光切割行业对高性能国产数控系统的迫切需求，从而实现高速高精激光切割数控系统国产化，推动我国激光切割控制技术和激光产业向更高水平发展。

大族智控高速高精激光切割数控系统

激光切割加工具有非接触性、加工速度快、轮廓复杂多样、工艺逻辑复杂等特点。激光切割数控系统相比于常规数控系统，其运动控制有着一定的独特性，因此，对控制逻辑有着更高要求。

大族智控高速高精激光切割数控系统是全新一代自主知识产权数控系统，与Intel建立技术合作，采用Intel四核高性能CPU平台，配合无风扇密闭鳍片散热工控机，运用高性能运动控制算法，集成自适应轨迹数据处理、S型速度规划、多轴插补/耦合等功能，在保证稳定的前提下极大提升系统的性能。

·系统采用工业PC架构，通过集成进Windows系统的实时软件进行数控系统的内核调度，系统与外部I/O及伺服通过EtherCAT总线进行数据通信；

·开放式结构，可以依据机床的结构和复杂程度来配置硬件，功能集成更具个性化、简单易操作；

·开放式的数控软件结构，方便用户将自定义的特殊功能快捷地集成到数控系统中；

·开放式的数控硬件结构，可以根据数控机床的实际控制需要来配置I/O模块，能降低成本和复杂度来适应各种类型数控机床的控制；

·采用广泛使用的Windows操作系统，使用方便、资源丰富，便于用户在此平台开发自己的特殊功能和程序；

·支持不同型号、不同档次的计算机硬件，可以根据用户对性能、成本的不同要求进行计算机硬件的灵活选配。

激光切割数控系统控制软件

数控系统控制软件作为数控系统的人机交互接口，是向用户展示其功能及特性的窗口，也是客户操作人员使用最多的系统执行部件。软件界面美观大气、控件丰富，操作便捷、功能齐全且运行稳定，控制精准，响应快速。

高速高精激光切割数控系统控制软件

数控系统配套硬件模块及接口研发

为实现高速高精激光切割数控系统的精准运动控制，开发了数控系统配套硬件模块和接口。配套模块主要包括调高控制系统、轴控模块、数字I/O模块、模拟I/O模块、脉冲控制模块等，适配激光加工不同需求。

数据通讯设计与接口开放

采用全EtherCAT数字总线通讯设计，调高控制系统、快速I/O模块、通用I/O模块、人机界面、操作系统等配套功能硬件均可以通过网线与系统主机连接，接线简单，高效稳定。

安全措施设置

高速高精激光切割数控系统采用了安全可靠的软加密和硬加密技术。系统设置了数据自动保存备份与智能恢复、故障报警机制等诸多安全设置。控制软件具备模式互锁、操作互锁、参数阈值防护等保护机制，确保操作安全。

在硬件上也巧妙地设置了安全防护，其中，工控机上设计了散热鳍片，配套的操作面板设计了专用的加密模块。数字I/O模块、模拟I/O模块等功能模块上设计了温度监控，可及时响应温度异常故障。考虑到传感器散热问题，由仅对陶瓷环进行冷却的结构改变为对整个传感器冷却的结构，使加工过程的温升得到有效控制。此外，结合结构流体力学，设计出减弱影响电容感应值的陶瓷环结构，大幅提升了气压稳定性。传感器上增加温度检测功能，加工温度异常时能够及时停机，有效保护传感器切割头。上述设计，大幅度提升了高速高精激光切割数控系统的安全性、稳定性和可靠性。

作为高端激光装备的核心技术，大族智控高速高精激光切割数控系统实现产业化之后可大批量替代进口，打破了国外进口产品对国内高速高精激光切割数控系统的垄断局面，为基础工业装备及智能制造产业的快速发展和中国制造的产业转型升级提供强劲支撑。