簡介：本文介紹了可編程控制器(PLC)S7-200和文本顯示器TD200在篩板沖孔加工中的應用。此系統降低了勞動強度，操作簡單方便。通過TD200組態以及PLC控制程序對沖床進料系統進行控制，構成一個高效的經濟型數控機電一體化裝置。
關鍵字：PLC，TD200，文本顯示器，沖壓機，進料系統
1. 篩板沖孔裝置及其控制系統
礦用振動篩篩板(沖孔板)在沖孔加工時，大都是操作工先在鋼板上標出孔的位置，然后再由人工進料用沖床沖出。這種加工方式勞動強度大、工作效率低、加工精度難以保證。為此我們研制了自動沖孔系統。 篩板沖孔裝置由沖床、 橫向工作臺、縱向工作臺、接近開關，交流接觸器，中間繼電器，S7-200，TD200等。產品制造流程是：手工上料，按自動運行按鈕，橫向步進電機和縱向步進電機分別啟動完成工件的橫、縱向進給，從而沖床完成工件的加工，最后橫向工作臺和縱向工作臺回到原始位置。除了具有自動完成橫、縱向進給，此裝置還具有點動進給功能。 此裝置以德國西門子（SIEMENS）公司S7-200系列PLC對沖壓機進料系統中的兩個步進電機進行控制，實現橫向和縱向的自動進給。并使用TD200對工藝參數進行設定和顯示。為降低成本，本系統使用了一個步進電機驅動器來驅動兩個步進電機。TD200是專門為S7-200系列PLC配備的操作員界面，它是一種連接簡單，操作方便，功能強大的實用性人機界面解決方案，它通過一根TD/CPU電纜和PLC實現互連，它具有如下功能：
（1） 顯示從S7-200CPU中讀取的信息；
（2） 可以調整選定的程序變量；
（3） 提供為具有實時時鐘的CPU設置時間和日期的能力；
（4） 提供強制、非強制I/O點的能力；
（5） 提供八個可供用戶定義的設定和顯示功能。
TD200在系統中的使用使PLC功能更豐富，PLC與用戶的接口界面更友好，PLC的可操作性大大提高。
2. 系統控制工作原理
本系統控制原理如圖1所示。各部分的功能分別介紹如下：
圖1.系統控制原理圖
Fig.1 system control principle
1）步進電機驅動器控制原理
驅動器的控制功能主要通過四個輸入點完成。
（1）公共端接地。
（2）脈沖信號輸出：每來一個脈沖，驅動步進電機運行一個步距角。
（3）方向信號輸入：控制步進電機的兩個轉向，高電平正轉，低電平反轉。
（4）脫機信號輸入：該端接受PLC控制信號，低電平時，步進電機相電流被切斷，轉子處于自由狀態（脫機狀態）。高電平或懸空時，轉子處于鎖定狀態。
2）步進電機DJ1、DJ2的功能：DJ1用于縱向進料控制，DJ2用于橫向進料控制。
3）其他部件的功能
（1）接近開關JJK1用于安全措施，它確保在沖床的沖頭提起回到原位后進料臺才送料，以免原料將沖頭卡住。接近開關JJK2，JJK3分別是縱向工作臺和橫向工作臺的限位開關。
（2）B1是自動運行按鈕；SB2是手動工作臺前行按鈕；SB3是手動工作臺后行按鈕；SB4是手動工作臺左行按鈕；SB5是手動工作臺右行按鈕；SB6是系統停止按鈕。
3. PLC控制程序
PLC控制程序用梯形圖進行編程，完成自動和手動兩種運行方式的控制。此PLC控制程序由一個主程序和兩個子程序組成，一個子程序完成自動運行，一個子程序完成手動運行。其控制程序(部分)如圖2所示：
圖2. 控制程序圖
Fig.2 control program
在自動方式下，橫向步進電機首先運行完成第一行孔的加工，然后，縱向步進電機使原料縱向進給；橫向步進電機再次完成第二行孔的加工。按此順序完成整個篩板的沖孔加工。最后工作臺回原點，以準備下一個篩板的加工。在手動方式下，可以分別完成工作臺前進、后退、左行、右行的操作。
4. 結束語
基于PLC控制的沖床進料系統可以實現所要求的技術性能，利用TD200可以改變選定的程序變量并且可以顯示過程值。此系統已經投入運行，而且運行狀態良好，為操作人員對篩板沖孔的操作和實時監控帶來了極大的便利，達到了預期的控制要求。