自动药片装瓶机控制系统设计
摘 要本课题研究了凭借PLC控制装瓶机启动，完成了装瓶机启动、停止、还有途中更改填装粒数的能力，从而可以胜任装瓶机启动的自动化功能。本系统拥有药片数量的显示功能、计数准确、装瓶速度快。整个控制线路单调、控制灵活、使用方便。他用了这类可编程的存储器，用于它里面的存储程序，实行逻辑运算、顺序控制、算术操作等给予用户的指令，还作用于数字或模拟式输入/输出控制各种种型的机械过程。自动药片装瓶机，是对异同体态的药片进行计数、装瓶的专门设备，本系统采用三菱FX2N系列PLC实现药片的自动装填，整个系统只用一个PLC控制。在现今医药行业里，自动装瓶机用途很广，它由PLC通过USS通信协议直接控制电动机。PLC独有的I/O指示功能和简单的PLC控制硬接线可以使查找故障点十分迅速。不仅可以控制装药机方式运行，而且能够凭据所需轻快控制装药的时间，达到节俭电力，降低成本，提高生产效率的目的。PLC主机工作可靠，本身故障率很低。所以，本文采用PLC设计装瓶机控制系统。
目 录
目 录 III
1.概述 1
1.1引言 1
1.2 生产工作过程和要求 2
2.系统总体设计 3
2.1系统控制要求 3
3 硬件设计 4
3.1 PLC的基本结构 4
3.2 PLC内部运行方式 6
3.3 系统硬件的选型 7
3.3.1按钮开关的选择 7
3.3.2电动机的选择 8
3.3.3光电传感器的选择 9
3.3.4位置检测开关的选型 10
4软件设计 11
4.1 PLC的I/O分配 12
4.1.1 I/O分配表 12
4.2接线图 14
4.3主电路 14
4.4顺序功能流程图 15
4.5软件设计与调试 16
4.6指令表 19
5.组态设计 21
5.1 PLC仿真 21
5.2 组态界面 21
总结 23
致谢 24
参考文献 25
1.概述
1.1引言
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
在如今的医药行业中，医药的包装品类多样，药品的外形、差异大，自动药片装瓶机能够把粒状物自动准确的装在容器中。技术工艺是测量一个企业是否具有领先能力，是否具备市场生存能力，是否可以一直优胜于竞争者的重要依据。熟悉国内外药物装瓶设备生产的研发动向、技术应用和趋势企业用于提升产品技术质量，提高市场竞争力非常重要。 伴着中国药物生产设备的市场快速开发，和他有关的生产技术作用与开发肯定能成为业内企业关注的焦点。使得它找故障点非常快。技术工艺是看企业是否具有先进性，是否具备市场竞争力的重要指标。
所以，自动装瓶机种类很繁多，在如今的医药包装设备当中，大颗粒、有一定规则的药颗粒自动包装技术早已很成熟，国内外皆有相关设备，但是对于异类种型粒、异类型瓶包装技术就有限了。PLC通过USS通信协议直接控制电机,不仅能够实现对装药机方式运行的控制,而且还能凭借需要轻快的控制装药时间,从而达到节能,降本,提高质量的目的。PLC手机工作可信，它自身的故障率就很低，所以又大大降低了该机床故障停机的次数，利用可编程控制器的控制能力，便捷的处理了自动装瓶上程中的各种工艺和流程，大大提升了整个系统的可靠性，降低成本[2]。
当药品直接被接触时，长期接触的人会对自己的身体造成一定程度的损害，本自动装瓶机隔绝了这事件的发生，还有同时避免了药与人体接触带来的对药品本身的污染，确保了药的质量安全，符合药检的要求，还有保障人的身体健康、安全。 关心于对药物包装的特别要求，主要是为了阻止塑料瓶内的药气挥发与外部的气体向瓶内穿透，要求塑料做的瓶口和瓶盖之间应有良好的密封性。普通的装瓶生产不善管理，很快会出现问题和毛病，自动装瓶机是个可以控制全部数据运营的综合性管理平台从而可以管理提高改善加强，还有经营系统的提高，工作效率的提升，从而使得使用的企业更加稳定的经营。自动装瓶机还可以提供药品包装的需求，同一时间抹去了人为因素对药物装瓶的不合格的处理动作，提升灌装产品的质量。如今，我国制剂的生产能力还不成熟，医院配制制剂的类型很麻烦，尚不满足市场的供需，而且也没有办法保障药品的快速供求。使用自动药片装瓶机可以明显的降低了药片装瓶和包装的劳动所需强度和生产的成本，大大提升了生产效率，大大缩减了生产所用的时间，社会和经济效益显著的增加[3]。
1.2 生产工作过程和要求
（1） 实际生产和实验发现，这个控制系统可以达到生产提出的效率要求。还有该控制系统通用性和扩展性能良好。可以从该装瓶机控制系统中得见，一般药品包装动可分为几个模块：①药品容器的供求；②药品的供应(如药丸药粒等供应)；③实现密封的方案(如瓶盖供应与封盖)；④运输半成品和成品(如主传动链，连接各个动作的阶段，直到到装瓶结束)；⑤最终封装。PLC拥有超强的逻辑控制能力，稳定快速的处理数字和信号，而且对时间的顺序动作控制能力非常强，因此他是是医药行业中自动药品包装机的理想运用平台。药品包装的所用动作可以用机械手段实现。
(2) 自动控制的典型控制有：①精高精度的步进电机或伺服电机可以实现，确的位置控制以及系统使用传感技术实现通过设计闭环控制；②各种电机可以实现运动控制；③气压系统来实现单向或双向的冲击动作，带负载的有位置要求的动作由液压系统完成；④对于所有的动作所需要的条件判断可以利用种种传感技术输入信号至PLC来实行。可见一斑，稍加改进该自动装瓶机的控制系统，能实异型颗物的自动包装，现种种异型瓶、在药品包装行业中可以够实现很多的包装机械的自动化。还有，可由气缸和步进电机来完成该自动装瓶机所有动作，因此也可由数字量的输出入控制来完成。现在的产品种类许多和市场要求可能在产品包装中需要可以帮助处理模拟量的控制系统，如精确可调或连续的位置量、参量等。PLC的功能同样可以处理模拟量的控制[4]。
2.系统总体设计
2.1系统控制要求
系统的模拟器示意图如下图所示：
按下按钮S1、S2或S3，可以选择每瓶装入药片的量如3片、5片或7片，通过指示灯HI、H2或者H3来代表当前每瓶所装药片的量。如果选定了药片装入药瓶的数目，则要连接系统的开关，电动机M的驱动皮带机就会运转，延时5秒后，药瓶就会带到装瓶的位置，皮带机就会停止动作。
当电磁阀Y打开装有药片的机器后，通过B1这个光电传感器，对坠落药瓶的药片开始计数，当药瓶中的药片数量符合一开始决定的药片数量后，电磁阀Y就会关闭，皮带机就会重新开始自动转动，使药片装瓶过程连续自动的运作。 如果在装药过程中断开系统开关，那么就会在当前药瓶装满后，则会停止运作[3]。
3 硬件设计
3.1 PLC的基本结构
下图31为PLC的基本结构简图[35]：
图3.1 PLC结构简图
PLC选型原则：
PLC机型的选择可从以下几个因素来综合考虑：
可靠性
国内现在选择使用的国外大公司品牌的PLC在可靠性方面基本不存在问题。
工作适用环境
对于一些简单的工作场合大多使用日本的PLC产品如三菱。其优点为性价比较高，容易掌握。对于规模较大的控制系统，多采用德国的PLC产品如西门子。其优点为稳定性更好，功能更强大。
（3）I/O输入/输出点数
根据系统控制要求所需要的I/O点数，另再增加15％～20％的余量设计，得到所需的I/O点数。
（4）根据输出负载的特点选型
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1.概述 1
1.1引言 1
1.2 生产工作过程和要求 2
2.系统总体设计 3
2.1系统控制要求 3
3 硬件设计 4
3.1 PLC的基本结构 4
3.2 PLC内部运行方式 6
3.3 系统硬件的选型 7
3.3.1按钮开关的选择 7
3.3.2电动机的选择 8
3.3.3光电传感器的选择 9
3.3.4位置检测开关的选型 10
4软件设计 11
4.1 PLC的I/O分配 12
4.1.1 I/O分配表 12
4.2接线图 14
4.3主电路 14
4.4顺序功能流程图 15
4.5软件设计与调试 16
4.6指令表 19
5.组态设计 21
5.1 PLC仿真 21
5.2 组态界面 21
总结 23
致谢 24
参考文献 25
1.概述
1.1引言
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
在如今的医药行业中，医药的包装品类多样，药品的外形、差异大，自动药片装瓶机能够把粒状物自动准确的装在容器中。技术工艺是测量一个企业是否具有领先能力，是否具备市场生存能力，是否可以一直优胜于竞争者的重要依据。熟悉国内外药物装瓶设备生产的研发动向、技术应用和趋势企业用于提升产品技术质量，提高市场竞争力非常重要。 伴着中国药物生产设备的市场快速开发，和他有关的生产技术作用与开发肯定能成为业内企业关注的焦点。使得它找故障点非常快。技术工艺是看企业是否具有先进性，是否具备市场竞争力的重要指标。
所以，自动装瓶机种类很繁多，在如今的医药包装设备当中，大颗粒、有一定规则的药颗粒自动包装技术早已很成熟，国内外皆有相关设备，但是对于异类种型粒、异类型瓶包装技术就有限了。PLC通过USS通信协议直接控制电机,不仅能够实现对装药机方式运行的控制,而且还能凭借需要轻快的控制装药时间,从而达到节能,降本,提高质量的目的。PLC手机工作可信，它自身的故障率就很低，所以又大大降低了该机床故障停机的次数，利用可编程控制器的控制能力，便捷的处理了自动装瓶上程中的各种工艺和流程，大大提升了整个系统的可靠性，降低成本[2]。
当药品直接被接触时，长期接触的人会对自己的身体造成一定程度的损害，本自动装瓶机隔绝了这事件的发生，还有同时避免了药与人体接触带来的对药品本身的污染，确保了药的质量安全，符合药检的要求，还有保障人的身体健康、安全。 关心于对药物包装的特别要求，主要是为了阻止塑料瓶内的药气挥发与外部的气体向瓶内穿透，要求塑料做的瓶口和瓶盖之间应有良好的密封性。普通的装瓶生产不善管理，很快会出现问题和毛病，自动装瓶机是个可以控制全部数据运营的综合性管理平台从而可以管理提高改善加强，还有经营系统的提高，工作效率的提升，从而使得使用的企业更加稳定的经营。自动装瓶机还可以提供药品包装的需求，同一时间抹去了人为因素对药物装瓶的不合格的处理动作，提升灌装产品的质量。如今，我国制剂的生产能力还不成熟，医院配制制剂的类型很麻烦，尚不满足市场的供需，而且也没有办法保障药品的快速供求。使用自动药片装瓶机可以明显的降低了药片装瓶和包装的劳动所需强度和生产的成本，大大提升了生产效率，大大缩减了生产所用的时间，社会和经济效益显著的增加[3]。
1.2 生产工作过程和要求
（1） 实际生产和实验发现，这个控制系统可以达到生产提出的效率要求。还有该控制系统通用性和扩展性能良好。可以从该装瓶机控制系统中得见，一般药品包装动可分为几个模块：①药品容器的供求；②药品的供应(如药丸药粒等供应)；③实现密封的方案(如瓶盖供应与封盖)；④运输半成品和成品(如主传动链，连接各个动作的阶段，直到到装瓶结束)；⑤最终封装。PLC拥有超强的逻辑控制能力，稳定快速的处理数字和信号，而且对时间的顺序动作控制能力非常强，因此他是是医药行业中自动药品包装机的理想运用平台。药品包装的所用动作可以用机械手段实现。
(2) 自动控制的典型控制有：①精高精度的步进电机或伺服电机可以实现，确的位置控制以及系统使用传感技术实现通过设计闭环控制；②各种电机可以实现运动控制；③气压系统来实现单向或双向的冲击动作，带负载的有位置要求的动作由液压系统完成；④对于所有的动作所需要的条件判断可以利用种种传感技术输入信号至PLC来实行。可见一斑，稍加改进该自动装瓶机的控制系统，能实异型颗物的自动包装，现种种异型瓶、在药品包装行业中可以够实现很多的包装机械的自动化。还有，可由气缸和步进电机来完成该自动装瓶机所有动作，因此也可由数字量的输出入控制来完成。现在的产品种类许多和市场要求可能在产品包装中需要可以帮助处理模拟量的控制系统，如精确可调或连续的位置量、参量等。PLC的功能同样可以处理模拟量的控制[4]。
2.系统总体设计
2.1系统控制要求
系统的模拟器示意图如下图所示：
按下按钮S1、S2或S3，可以选择每瓶装入药片的量如3片、5片或7片，通过指示灯HI、H2或者H3来代表当前每瓶所装药片的量。如果选定了药片装入药瓶的数目，则要连接系统的开关，电动机M的驱动皮带机就会运转，延时5秒后，药瓶就会带到装瓶的位置，皮带机就会停止动作。
当电磁阀Y打开装有药片的机器后，通过B1这个光电传感器，对坠落药瓶的药片开始计数，当药瓶中的药片数量符合一开始决定的药片数量后，电磁阀Y就会关闭，皮带机就会重新开始自动转动，使药片装瓶过程连续自动的运作。 如果在装药过程中断开系统开关，那么就会在当前药瓶装满后，则会停止运作[3]。
3 硬件设计
3.1 PLC的基本结构
下图31为PLC的基本结构简图[35]：
图3.1 PLC结构简图
PLC选型原则：
PLC机型的选择可从以下几个因素来综合考虑：
可靠性
国内现在选择使用的国外大公司品牌的PLC在可靠性方面基本不存在问题。
工作适用环境
对于一些简单的工作场合大多使用日本的PLC产品如三菱。其优点为性价比较高，容易掌握。对于规模较大的控制系统，多采用德国的PLC产品如西门子。其优点为稳定性更好，功能更强大。
（3）I/O输入/输出点数
根据系统控制要求所需要的I/O点数，另再增加15％～20％的余量设计，得到所需的I/O点数。
（4）根据输出负载的特点选型
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