基于PLC全自動(dòng)藥品包裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李彥洲

摘 要：產(chǎn)品的個(gè)性化和多樣化逐漸成為決定產(chǎn)品銷量的重要因素。藥品也不例外，一個(gè)美觀、整齊、質(zhì)量?jī)?yōu)良的包裝會(huì)給人嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠∠?，必然?huì)帶來消費(fèi)者對(duì)藥品的認(rèn)同。而要獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的包裝機(jī)，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)是至關(guān)重要的。包裝機(jī)的動(dòng)作、定位要求精準(zhǔn)，而且生產(chǎn)線還要具有隨產(chǎn)品變化而變化的榮幸，所以，對(duì)整個(gè)包裝機(jī)的控制要求也越來越高。傳統(tǒng)的自動(dòng)生產(chǎn)線主要采用繼電器控制系統(tǒng)，繼電器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)雜性和接線繁瑣性已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的要求，對(duì)于藥品生產(chǎn)線更是如此，所以，經(jīng)濟(jì)且有一定柔性的新型包裝機(jī)械是市場(chǎng)迫切需要的。該文著重介紹并改進(jìn)了一種基于PLC作為控制系統(tǒng)核心的全自動(dòng)袋成型藥品包裝機(jī)，并對(duì)控制系統(tǒng)中的每一個(gè)部分的硬件和實(shí)現(xiàn)定制功能的軟件進(jìn)行詳細(xì)介紹，為工業(yè)中能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制進(jìn)行探索。

關(guān)鍵詞：藥品包裝機(jī) 袋成型 PLC FX2

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）07（b）-0063-02

1 研究背景

我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在持續(xù)的發(fā)展，同樣，人們對(duì)健康的要求也逐漸提高，藥品的生產(chǎn)和制造為人們的健康做了很大貢獻(xiàn)，我國(guó)已成為世界十大醫(yī)藥生產(chǎn)國(guó)和原料出口國(guó)之一。從實(shí)際情況上來說，對(duì)于醫(yī)藥相關(guān)類產(chǎn)品的包裝，我國(guó)的水平還落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，最早的藥品的生產(chǎn)和包裝是靠手工，手工業(yè)從勞動(dòng)強(qiáng)度和速度上都有很大的缺陷，進(jìn)而影響產(chǎn)品的質(zhì)量，從而使效益也變差。后來，用一些設(shè)備代替了一部分手工業(yè)，這樣也加快了效率。以前的設(shè)備控制主要是采用繼電器系統(tǒng)，繼電器中的時(shí)間繼電器、速度繼電器也使控制實(shí)現(xiàn)多樣化。但是復(fù)雜的控制和適應(yīng)產(chǎn)品的多樣化控制再采用繼電器系統(tǒng)會(huì)有很大的弊端，如接線復(fù)雜、改進(jìn)小問題需要較大改進(jìn)控制系統(tǒng)的邏輯，所以找到能實(shí)現(xiàn)繼電器系統(tǒng)的控制，又能使接線簡(jiǎn)單，改進(jìn)方便的系統(tǒng)成為各大領(lǐng)域急需解決的問題。可編程序控制器的出現(xiàn)使這一問題變得簡(jiǎn)單，用CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出模塊組成了一個(gè)控制器，向存儲(chǔ)器編寫程序，由CPU計(jì)算，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制，是這一控制機(jī)的最大特點(diǎn)。自動(dòng)藥品包裝機(jī)的控制系統(tǒng)采用PLC控制，既可以控制整個(gè)生產(chǎn)線對(duì)藥品進(jìn)行包裝，又能根據(jù)產(chǎn)品要求隨時(shí)調(diào)整生產(chǎn)方式。

2 袋成型自動(dòng)藥品包裝機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)以及工作原理

袋成型自動(dòng)藥品包裝機(jī)結(jié)構(gòu)包括用于塑化材料的加熱器、用于壓制的卡盤、用于檢測(cè)包裝位置的傳感器。傳感器主要是采用光電傳感器，當(dāng)產(chǎn)品是滿裝的狀態(tài)，光電傳感器會(huì)根據(jù)發(fā)射光和反射光的數(shù)據(jù)判斷包裝是否填滿。如反射率高，說明包裝未填充滿藥品；如反射率低，則說明藥品是滿的。使包裝進(jìn)行密封是通過具有加熱裝置的夾盤，當(dāng)傳感器檢測(cè)到藥品盒裝滿以后，加熱盤將加熱，達(dá)到塑封溫度，進(jìn)行動(dòng)作，通知包裝機(jī)進(jìn)行包裝。整一個(gè)一套藥品包裝好后，用傳送帶將產(chǎn)品運(yùn)走。12個(gè)組為一套，完成交工后，一套藥品由拉膜機(jī)構(gòu)塑封，打捆成型。在打捆中，涉及到速度的參數(shù)、時(shí)間的參數(shù)。由此，一整套系統(tǒng)完成生產(chǎn)線的操作涉及到個(gè)數(shù)、時(shí)間、速度的控制。針對(duì)以上要求，選用的三菱FX2N38M的PLC，對(duì)應(yīng)輸入輸出接口上連接輸入設(shè)備，如啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、急停按鈕等，在輸出接口上連接制袋裝置、計(jì)數(shù)裝置、剪切裝置、縫合裝置等，實(shí)現(xiàn)一整套過程。一臺(tái)設(shè)備上自動(dòng)完成制袋成型、計(jì)量充填、封合剪切等全過程的自動(dòng)包裝設(shè)備。該機(jī)主要由計(jì)量裝置、拉膜機(jī)構(gòu)、縱封機(jī)構(gòu)、橫封機(jī)構(gòu)、糾偏機(jī)構(gòu)等組成。機(jī)構(gòu)袋成型藥品自動(dòng)包裝機(jī)整機(jī)運(yùn)行時(shí)，拉膜電機(jī)啟動(dòng)，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)拉膜帶恒速連續(xù)運(yùn)行，拉膜帶的速度可以按照包裝速度設(shè)定值自動(dòng)調(diào)整。整個(gè)設(shè)計(jì)總共分為兩步，第一部按照要求，連接輸入和輸出設(shè)備，列出輸入輸出分配表，第二部根據(jù)要求設(shè)計(jì)程序。

3 PLC輸入輸出點(diǎn)分配

I/O點(diǎn)分配如表1所示。

控制系統(tǒng)的主程序如圖1所示。

4 結(jié)語(yǔ)

此論文完成了電氣控制系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)工作，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、回原點(diǎn)、單步、單周期、連續(xù)各種工作方式的切換，能夠按照預(yù)期的目標(biāo)正常地運(yùn)行。程序設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)清晰，易于檢查和修改，而且為以后軟件的維護(hù)和改進(jìn)提供了方便。對(duì)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了充分考慮，加入了各種的保護(hù)措施，盡量消除了各種可能的事故隱患。

PLC非常有利于小型自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，用PLC作為下位機(jī)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)輸入和實(shí)時(shí)控制，是執(zhí)行可靠，而且有效地實(shí)現(xiàn)了分散控制。

參考文獻(xiàn)

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