数控系统的多通道控制技术是高档数控系统的重要功能,在复合加工、柔性生产线等工业生产中有着广泛的应用需求。针对数控系统的多通道控制技术,在分析多通道控制的应用模型和技术要求的基础上,本文采用分层式的软件框架,建立了设备对象的物理模型,研究了通道控制的内核模块,同时设计了用户控制的接口。本文根据多通道控制应用模型的加工形式和加工特点,研究了通道间并行、同步、交换及重叠等关键控制技术,通过采用一种分层式框架实现了通道间并行控制的功能。该架构依据MVC(Model View Controller)的设计模式和参考OMAC(Open Modular Architecture Controller)标准,基于Linux平台实现。采用基于优先级的模块调度方式,实现了内部模块的控制。利用通道模块的模式状态机,实现了对通道模式的切换控制。通过对共享同步标记的加锁和取反操作,实现了编程指令中的通道间的同步控制。在研究轴与轴之间的空间和时间关系的基础上,提出了采用耦合轴的方式解决多通道控制中的轴间的同步控制问题,实现了通道的重叠控制。利用轴的空闲态和准备态的切换,解决了多通道控制中轴的共享和释放问题,实现了通道的交换控制。本文对用户在多通道应用时的界面显示、参数配置及编程控制等问题上进行了研究。利用通道参数的轴号与轴参数的设备号,实现了从用户编程轴到实际物理轴的映射。提出了采用G代码实现多通道协同控制的方法,设计了通道间等待、通道间交换等相关的控制指令。为了实现通道间宏变量的共享,在宏程序的用户变量域中划分出了用于多通道控制的共享变量区。通过在梯形图元件引入通道号的编程参数,实现了PLC中的通道控制功能。针对多通道控制的干涉等安全问题,设计了模拟仿真功能用于多通道控制的验证。通过双刀架、双主轴的加工方式的仿真模拟,以及由一台车床和一台铣床组成的双通道的加工平台的实际加工,验证了本文开发的数控系统的多通道控制功能。