基于觸摸屏和PLC的藥膏封蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)

江國(guó)龍，葉　娜

(1.河源理工學(xué)校，廣東　河源　517000； 2.河源技師學(xué)院，廣東　河源　517000)

0　引言

藥膏封蓋機(jī)是藥膏包裝生產(chǎn)線上的重要設(shè)備，主要用于藥膏灌裝后的封蓋工藝。封蓋流程工藝要求如下：灌裝生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度與伺服系統(tǒng)封裝速度要相匹配，封裝速度可以設(shè)定調(diào)節(jié)；伺服系統(tǒng)的扭矩限制能夠?qū)λ幐嗟姆馍w扭力進(jìn)行設(shè)定，因?yàn)橹挥性诜庋b扭力達(dá)到設(shè)定值后才能保證藥膏蓋的封裝質(zhì)量；利用傳感器對(duì)來料進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料。系統(tǒng)選用臺(tái)達(dá)的觸摸屏、 PLC、伺服系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用伺服系統(tǒng)的扭矩限制功能來實(shí)現(xiàn)藥膏的封裝工藝。

1　藥膏封蓋機(jī)的工作原理

藥膏封蓋生產(chǎn)原理如圖1所示。藥膏通過傳送帶送入，藥膏蓋同時(shí)傳送，傳感器進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到藥膏和藥膏蓋同時(shí)到達(dá)，傳送到氣缸位置，氣缸慢慢將藥膏蓋和藥膏外殼對(duì)接，伺服裝置通過內(nèi)部的扭矩限制進(jìn)行扭轉(zhuǎn)封蓋。

圖1　藥膏封蓋生產(chǎn)原理簡(jiǎn)圖

2　封蓋系統(tǒng)的功能要求

針對(duì)封蓋系統(tǒng)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了封蓋系統(tǒng)相應(yīng)的功能，包括運(yùn)行模式、急停功能、實(shí)時(shí)監(jiān)控等。運(yùn)行模式分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種，正常工作為自動(dòng)運(yùn)行，調(diào)試和故障檢修采用手動(dòng)方式。急停功能用于緊急狀況和突發(fā)情況，按下急停按鈕時(shí)生產(chǎn)線所有運(yùn)行部件立刻停止。實(shí)時(shí)監(jiān)控功能由觸摸屏軟件設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)報(bào)表輸出、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、故障報(bào)警處理。

3　封蓋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1　硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)封蓋的工藝要求，通過PLC來進(jìn)行封蓋程序控制，由傳感器采集封蓋動(dòng)態(tài)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)封蓋。伺服系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)速度控制和扭力的調(diào)節(jié)和檢測(cè)。PLC和觸摸屏之間采用RS485通信協(xié)議，觸摸屏與伺服系統(tǒng)之間采用RS232通信協(xié)議。藥膏封蓋系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

圖2　藥膏封蓋系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

3.2　PLC程序設(shè)計(jì)

編程軟件Delta WPLSoft是與臺(tái)達(dá)PLC相匹配的軟件，該軟件簡(jiǎn)單易學(xué)，編程簡(jiǎn)單，直觀形象。藥膏封蓋控制程序流程如圖3所示。系統(tǒng)從初始位置開始自動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)檢測(cè)到藥膏和藥膏蓋后，氣缸動(dòng)作，伺服裝置封蓋。

圖3　藥膏封蓋控制程序

3.3　觸摸屏軟件設(shè)計(jì)

選用臺(tái)達(dá)觸摸屏作為系統(tǒng)監(jiān)控單元，觸摸屏與PLC之間采用RS485通信協(xié)議，與伺服裝置采用RS232通信協(xié)議。針對(duì)觸摸屏可以設(shè)置功能模式，功能模式包括控制功能、監(jiān)控功能、參數(shù)功能?？刂乒δ苤饕羞\(yùn)行模式、停止模式；監(jiān)控功能可以監(jiān)控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)表輸出以及故障報(bào)警處理；參數(shù)功能可以設(shè)定伺服裝置速度和伺服扭矩。觸摸屏的功能見圖4。

3.4　伺服系統(tǒng)的速度與扭矩控制

伺服系統(tǒng)的主要功能包括伺服電機(jī)速度調(diào)節(jié)和扭矩設(shè)定。伺服系統(tǒng)采用臺(tái)達(dá)裝置，既可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械封蓋時(shí)的速度控制，又可對(duì)封蓋時(shí)的扭矩進(jìn)行限定。臺(tái)達(dá)裝置具有位置控制、扭矩控制、速度控制功能，內(nèi)置RS232/RS485/RS 422通信端口。

圖4　觸摸屏的功能

4　結(jié)束語

應(yīng)用觸摸屏、PLC和伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)了藥膏封蓋系統(tǒng)，該系統(tǒng)精度高、運(yùn)行穩(wěn)定、操作方便，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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