剪板机发展到如今已成为冷成型行业的一个重要支柱产业,也是衡量一个国家基础制造业水平的重要指标之一,主要运用在船舶、汽车、飞机、拖拉机、桥梁、电器、仪表、锅炉、压力容器等板材需求量比较大的行业,其市场需求量大。但是,目前国产剪板机数控系统主要局限在中低端市场,中高端市场主要被国外垄断。本文旨在开发一款国产高端剪板机数控系统以打破国外的垄断,满足国内经济的持续增长需要。本论文的主要工作体现在以下几个方面:(1)分析了剪切工艺、剪切过程、剪切变形区应力状态以及剪切断面质量,推导了剪切力和剪刃间隙理论公式。(2)解释了梯形图原理,分析了解释型PLC中间代码生成方式。并在此基础上搭建了嵌入式PLC运行系统并将其运用到后续开发的剪板机数控系统上。(3)基于用户和工艺控制要求设计了剪板机数控系统硬件平台,在此平台上移植了μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统,详细划分了系统任务,分析了上下层的通信原理,搭建了剪板机数控系统软件平台,并对其中的关键功能的实现进行了详细介绍,最后将所开发的剪板机数控系统运用到了闸式剪板机上,并与DAC350数控系统进行对比剪切。(4)剪切断面指标建模和工艺参数寻优。运用二次正交旋转组合设计了仿真试验,建立了塌角、光亮带、撕裂带和毛刺的数学模型并基于附加权重的方法建立了评定断面质量的综合数学模型,使用遗传算法对综合模型进行寻优处理,得到了获得较好断面质量的工艺参数组合并提出了优化剪切工艺参数的一种行之有效的方法。综上所述,本文研究开发了嵌入式PLC运行系统和剪板机数控系统并将其运用到闸式剪板机中,提出使用二次正交旋转组合设计建立断面质量指标的数学模型、使用遗传算法对断面质量指标综合数学模型进行寻优处理从而获得较好断面质量的工艺参数组合方法,并剪切验证。