基于PLC自动药片装瓶机控制
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目录
引言………………………………......................................3 第一章 工艺
流程
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………………………………………………………..3 第二章 地址分配及I/O连接图...............................5
1.1结算I/O点数.....................................5
1.2 CPU的选取以及I/O接线图..................6
第三章 控制系统的工作原理.................................7
第四章 经验设计法设计如下流程图.........................8
第五章 系统梯形图............................................8
5.1程序指令表 .....................................11 第六章 调试过程以及程序说明..............................14 第七章 程序
总结
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...............................................14 致谢 ..............................................15 參考文献 ………………………………………………………..16
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引言
医药行业中~医药包装机械产品种类丰富~药品的形状、性质、包装要求等差异很大~且产量大。因此自动电子数粒装瓶机可广泛应用于制药~将圆型片、异型片、胶囊、软胶囊、丸剂等各种粒状物自动精确地计数装入容器中。PLC通过USS通信
协议
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直接控制电机,不仅能够实现对装药机方式运行的控制,而且能够根据需要灵活控制装药时间,达到节约电能,降低成本,提高生产质量的目的。本设计利用西门子的S7-200的可编程控制器实现了药瓶的自动装填~该控制系统能够达到生产所提出的速度和效率要求。利用PLC控制装瓶机运行~实现了装瓶机启动、停止、以及中途改变填装粒数的功能~从而实现了装瓶机运行的自动化功能。
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一、工艺流程:
药粒由存料斗经电振机均匀的送至转盘内,转盘旋转药粒由离心力作用排成一行,经出料口进入光电检测.每通过一个药柱则光电检测发出一个脉冲信号,当电脑累计药粒数达到予臵的每瓶粒数时,则输出控制信号,挡瓶的2个电磁铁动作,实现了装瓶过程的自动控制。该机构的组成有:物料斗~支槽~整粒盘~计数灌装头等。整粒盘由分配轴经齿形带等传动机构驱动~其工作流程如下:
物料,药,?物料斗?支槽?整粒盘?计数灌装头?装瓶
支槽设计成板弹簧电磁振荡供料器~可使药物产生线性振荡~均匀地将药物通过可调下料口送至整粒盘。在下料口处设有用于检测的光电传感器~一旦检测到无药物通过下料口时便发出信号给PLC系统~从而发出警报。药物进入有机玻璃整粒盘后~随盘旋转~在盘中设臵的阿基米德螺旋线片的干预和离心力的作用下~被抛至导槽~并依次进入计数机构。如下图所示
2-1药粒分装工艺过程图
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二、地址分配及I/O连接图
2.1结算I/O点数
根据系统的控制要求确定PLC输入/输出地址分配如下表3-1
编程元件 I/O端子 电路器件 作用
I0.0 ON 系统启动
I0.4 OFF 系统停止 输入继电器
I0.3 S1 每瓶装3片按钮
I0.5 S2 每瓶装5片按钮
I0.7 S3 每瓶装7片按钮
I0.6 B1 光电传感器
Q0.0 M 皮带机驱动 输出继电器 Q0.4 Y 电磁阀
Q0.1 H1 3片指示灯
Q0.2 H2 5片指示灯
Q0.3 H3 7片指示灯 根据I/O点数的计算所需要的I/O数为8输入 8输出。
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2.2CPU的选取以及I/O接线图
由于控制系统要求结算出I/O数为8输入8输出~考虑到经济效益~这里我们选择CPU224~
3-1系统控制面板图
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3-2 PLC硬件接线图
三、控制系统的工作原理
本设计的控制系统采用西门子s7-200控制~利用PLC控制装瓶机运行~实现了装瓶机启动、停止、以及中途改变填装粒数的功能~从而实现了装瓶机运行的自动化功能。本系统设计是药品灌瓶机器~将某种规格的药片~倒近漏斗通过数片盘~注入通瓶轨道至瓶中~通过转瓶盘的作用~将瓶送进轨道~又由推瓶滑身将装满药片的瓶子送过轨道~进入下道工序。
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四.本设计采用经验设计法设计如下流程图
开 始
电机运转5s后停下
按下待装药片按钮~指示灯亮~开阀门 传感器感应~计数器计数
满足装药片数~关闭阀门等待
结束
5-1 程序流程图
五、系统梯形图
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5.1程序指令表
Network 1 // 网络标题 //系统启动驱动电机运转5s LD I0.0
EU
O Q0.0
AN I0.4
AN T37
O T38
11
= Q0.0
TON T37, 50 Network 2 // //3片药片装入储存记忆 LD I0.3
MOVB 3, VB0
Network 3 // //5片药片装入储存记忆 LD I0.5
MOVB 5, VB1
Network 4 // //7片药片装入储存记忆 LD I0.7
MOVB 7, VB2
Network 5 // //通过比较确定3片药片的装入此时H1灯亮~辅助继电器M0.1作为3片装入状态
LD I0.3
AB< VB0, 5
= Q0.1
= M0.1
Network 6 // // 通过比较确定5片药片的装入此时H2灯亮~辅助继电器M0.2作为5片装入状态
LD I0.5
AB= VB1, 5
= Q0.2
= M0.2
Network 7 // //通过比较确定7片药片的装入此时H3灯亮~辅助继电器M0.3作为7片装入状态
LD I0.7
AB> VB2, 5
12
= Q0.3
= M0.3
Network 8
// //通过装药片的状态标志步来控制阀门的驱动
LD M0.1
O M0.2
O M0.3
AN C1
AN C2
AN C3
= Q0.4
Network 9
// //开通C1计数器计算3片装药片 LD I0.6 A M0.1
LD Q0.0
CTU C1, 3
Network 10 // //开通C2计数器计算5片装药片 LD I0.6
A M0.2
LD Q0.0
CTU C2, 5
Network 11 // //开通C3计数器计算7片装药片 LD I0.6
A M0.3
LD Q0.0
CTU C3, 7
Network 12
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// //由计数器的数值控制电机运转~通过5S到达下一个工序
LD C1
O C2
O C3
TON T38, 50
六、调试过程以及程序说明
,1,按下按钮 S1、S2 或者 S3~可选择每瓶装入3 片、5 片或者 7 片~通过指示灯 H1、H2或者 H3 表示当前每瓶的装药量。当选定要装入瓶中的药片数量后~按通系统开关~电动机 M 驱动皮带机运转~延时 5s 后~皮带机上的药瓶到达装瓶的位臵~皮带机停止运转。 ,2,当电磁阀 Y 打开装有药片装臵后~通过光电传感器 B1~对进入到药瓶的药片进行记数~当药瓶 的药片达到预先选定的数量后~电磁阀 Y 关闭~皮带机重新自动启动~使药片装瓶过程自动连续地运行。
,3,如果当前的装药过程正在运行时~需要 改变药片装入数量,例如由 7 片改为 5 片,~则只有在当前药瓶装满后~从下一个药瓶开始装入改变后的数量。
,4,如果在装药的过程中断开系统开关~则在当前药瓶装满后~系统停止运行。 程序说明:由于本设计需要用到传感器~而实验室没有这样的设备固然用I0.6触点来代替~系统用到传送比较指令对药片数量的按键数进行储存~程序中用到led灯显示~当按下按键数时分别有H1,H2,H3灯亮。
七、设计总结
通过本次设计~让我很好的锻炼了理论联系实际~与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际~又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。
在本次设计中~我们还需要大量的以前没有学到过的知识~于是图书馆和INTERNET成了我们很好的助手。在查阅资料的过程中~我们要判断优劣、取舍相关知识~不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。我们学习的知识是有限的~在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域~这方面的能力便会使我们受益非浅。
在设计过程中~总是遇到这样或那样的问题。有时发现一个问题的时候~需要做大量的工作~花大量的时间才能解决。自然而然~我的耐心便在其中建立起来了。为以后的工作积累了经验~增强了信心。
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致 谢
三年前~从我踏入天中大地~踏进郑州工业安全职业学院的那天起~我人生最美丽的青春年华注定了要在此绽放。在提笔写“谢辞”的时候~我才始觉自己将要快离开~人生新的战线也要即将拉开。此刻~突然有种臵身于徐志摩诗中《再别康桥》的情景。尽管不舍~却更珍惜~因为我的生命中有那么多可爱的人值得感激。他们使我的大学生活充满了色彩~无论收获、遗憾~对我来说都是一笔宝贵的财富。
三年的大学生活不知不觉中就要结束了~在这段难忘的生活中~有我许多美好的回忆。在这份大学的最后一页里~首先感谢党、感谢学校给我们提供这个能自我展示的平台~感谢我的指导教师苏丽敏老师~你从一开始的论文方向的选定~到最后的整篇文论的完成~都非常耐心的对我进行指导。给我提供了大量数据资料和建议~告诉我应该注意的细节问题~细心的给我指出错误~修改论文。谢谢我们班主任老师~从大一到大三是你的悉心教导、孜孜不倦我们才能顺利的完成学业。我要感谢在我三年的学习中~无私传授我知识的各位老师~是你们将自己宝贵的财富无私地奉献给了我们~让我们能在学业上有所成绩,是你们让我倍感教师职业的伟大~教给我们知识~又不忘教育我们如何做人:在此~我还要感谢寝室的兄弟们在我完成论文的过程中给予我的帮助和鼓励~也是他们陪我度过这四年的生活。还有身边的你们~我至亲至爱的朋友们~我们一起走过了这段青春年华:
谢谢:
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参考文献 1, s7-200 PLC 编程及应用 廖常初 主编 机械工业出版社 2, 机电控制工程,第二版, 高钟毓 主编 清华大学出版社 3, 全自动粉料罐装机结构设计包装与食品机械 赵建城 李树 主编 4, PLC在车床数控化改造中的应用微计算机信息 陈彩 蓉胡飞 主编
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