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(yīng)用。此系統(tǒng)降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，操作簡單方便。通過TD200組態(tài)以及PLC控制程序?qū)_床進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)行控制，構(gòu)成一個(gè)高效的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)電一體化裝置。
關(guān)鍵字：PLC，TD200，文本顯示器，沖壓機(jī)，進(jìn)料系統(tǒng)
1. 篩板沖孔裝置及其控制系統(tǒng)
礦用振動(dòng)篩篩板(沖孔板)在沖孔加工時(shí)，大都是操作工先在鋼板上標(biāo)出孔的位置，然后再由人工進(jìn)料用沖床沖出。這種加工方式勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、加工精度難以保證。為此我們研制了自動(dòng)沖孔系統(tǒng)。 篩板沖孔裝置由沖床、 橫向工作臺、縱向工作臺、接近開關(guān)，交流接觸器，中間繼電器，S7-200，TD200等。產(chǎn)品制造流程是：手工上料，按自動(dòng)運(yùn)行按鈕，橫向步進(jìn)電機(jī)和縱向步進(jìn)電機(jī)分別啟動(dòng)完成工件的橫、縱向進(jìn)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(dòng)完成橫、縱向進(jìn)給，此裝置還具有點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給功能。 此裝置以德國西門子（SIEMENS）公司S7-200系列PLC對沖壓機(jī)進(jìn)料系統(tǒng)中的兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)橫向和縱向的自動(dòng)進(jìn)給。并使用TD200對工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)定和顯示。為降低成本，本系統(tǒng)使用了一個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)。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(qiáng)大的實(shí)用性人機(jī)界面解決方案，它通過一根TD/CPU電纜和PLC實(shí)現(xiàn)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(diào)整選定的程序變量；
（3） 提供為具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘的CPU設(shè)置時(shí)間和日期的能力；
（4） 提供強(qiáng)制、非強(qiáng)制I/O點(diǎn)的能力；
（5） 提供八個(gè)可供用戶定義的設(shè)定和顯示功能。
TD200在系統(tǒng)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(tǒng)控制工作原理
本系統(tǒng)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(tǒng)控制原理圖
1）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制原理
驅(qū)動(dòng)器的控制功能主要通過四個(gè)輸入點(diǎn)完成。
（1）公共端接地。
（2）脈沖信號輸出：每來一個(gè)脈沖，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行一個(gè)步距角。
（3）方向信號輸入：控制步進(jìn)電機(jī)的兩個(gè)轉(zhuǎn)向，高電平正轉(zhuǎn)，低電平反轉(zhuǎn)。
（4）脫機(jī)信號輸入：該端接受PLC控制信號，低電平時(shí)，步進(jìn)電機(jī)相電流被切斷，轉(zhuǎn)子處于自由狀態(tài)（脫機(jī)狀態(tài)）。高電平或懸空時(shí)，轉(zhuǎn)子處于鎖定狀態(tài)。
2）步進(jìn)電機(jī)DJ1、DJ2的功能：DJ1用于縱向進(jìn)料控制，DJ2用于橫向進(jìn)料控制。
3）其他部件的功能
（1）接近開關(guān)JJK1用于安全措施，它確保在沖床的沖頭提起回到原位后進(jìn)料臺才送料，以免原料將沖頭卡住。接近開關(guān)JJK2，JJK3分別是縱向工作臺和橫向工作臺的限位開關(guān)。
（2）B1是自動(dòng)運(yùn)行按鈕；SB2是手動(dòng)工作臺前行按鈕；SB3是手動(dòng)工作臺后行按鈕；SB4是手動(dòng)工作臺左行按鈕；SB5是手動(dòng)工作臺右行按鈕；SB6是系統(tǒng)停止按鈕。
3. PLC控制程序
PLC控制程序用梯形圖進(jìn)行編程，完成自動(dòng)和手動(dòng)兩種運(yùn)行方式的控制。此PLC控制程序由一個(gè)主程序和兩個(gè)子程序組成，一個(gè)子程序完成自動(dòng)運(yùn)行，一個(gè)子程序完成手動(dòng)運(yùn)行。其控制程序(部分)如圖2所示：
圖2. 控制程序圖
在自動(dòng)方式下，橫向步進(jìn)電機(jī)首先運(yùn)行完成第一行孔的加工，然后，縱向步進(jìn)電機(jī)使原料縱向進(jìn)給；橫向步進(jìn)電機(jī)再次完成第二行孔的加工。按此順序完成整個(gè)篩板的沖孔加工。最后工作臺回原點(diǎn)，以準(zhǔn)備下一個(gè)篩板的加工。在手動(dòng)方式下，可以分別完成工作臺前進(jìn)、后退、左行、右行的操作。
4. 結(jié)束語
基于PLC控制的沖床進(jìn)料系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)所要求的技術(shù)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(tǒng)已經(jīng)投入運(yùn)行，而且運(yùn)行狀態(tài)良好，為操作人員對篩板沖孔的操作和實(shí)時(shí)監(jiān)控帶來了極大的便利，達(dá)到了預(yù)期的控制要求。
