【正文】 Key words: photoelectric tube, stepper motor, PLC 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） I 目 錄 第一章 緒論 ....................................................................................................................... 1 自動藥片裝瓶機的 研究 發(fā)展狀況 .............................................................................. 1 自動藥片裝瓶機的研究目的及意義 .......................................................................... 2 第二章 系統 總體方案設計 ............................................................................................... 3 系統設計綜述 .............................................................................................................. 3 系統設計要求 ........................................................................................................... 3 工作原理方框圖 ....................................................................................................... 4 系統的設計方 案 .......................................................................................................... 4 第三章 系統硬件設計 ....................................................................................................... 6 PLC 機型的選擇 ........................................................................................................... 6 PLC 簡介 .................................................................................................................... 6 系統 PLC 機型選擇 .................................................................................................. 8 PLC 外圍電路器件的選擇 ..........................................................................................11 光電式傳感器 ..........................................................................................................11 步進電動機 ............................................................................................................. 13 裝藥機 構 ................................................................................................................. 15 帶式皮帶機 ............................................................................................................. 16 電磁閥 ..................................................................................................................... 17 供蓋封蓋模塊 ............................................................................................................ 18 控制系統方框圖 ........................................................................................................ 18 第四章 系統軟件設計 ..................................................................................................... 21 PLC I/O 口的分布 ....................................................................................................... 21 程序設計流程圖 ........................................................................................................ 22 程序設計梯形圖 ........................................................................................................ 23 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） II 程序指令表 ................................................................................................................ 26 第五章 結論 ..................................................................................................................... 29 參考文獻 ........................................................................................................................... 30 謝 辭 ................................................................................................................................. 31 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 第 一章 緒論 隨著科技的日漸發(fā)展，相應 PLC 的應用范圍正被不斷擴大，其發(fā)揮主導作用的領域擴展著，醫(yī)藥行業(yè)的應用包含其中，其中具代表性的有自動裝瓶機的應用及發(fā)展。 自動藥片裝瓶機的 研究 發(fā)展狀況 國外發(fā)展狀況： “ 藥片文化 ” 還是 “ 飲食文化 ” 從很早以前就困擾著外國公眾，并且當我國民眾還處于為實現民族獨立，人民解放奮戰(zhàn)的水深火熱中，他們的這種困擾已經開始。尤其是在二戰(zhàn)后，在崇尚速度和效率的美國，快餐業(yè)迅速崛起。這時隨著 PLC等自動化技術的發(fā)展， PLC 的應用領域正不斷擴大著，藥片自動裝瓶應需產生，發(fā)展迅速。 目前我國食品藥品安全的現狀并不令人滿意，國家食品藥品監(jiān)督管理局指出近年來藥品安全性危險事件不斷發(fā)生。首先我們要做的是要著力消除生產和包裝這種源頭問 題，著手于生產環(huán)節(jié)，將生產采用自動化。采用 PLC 直接控制電機運轉，使得資源利用率以及產品質量相應提高，同時降低了生產成本。 我國自動裝瓶設備行業(yè)和 技術得到了快速發(fā)展，重點表現為以下幾個方面，一是專門化：自動藥片裝瓶系統具有較高的可靠性，工作平穩(wěn)，零故障運行為用戶首選。生產率提高的同時，最重要的是能達到國家藥品安全規(guī)定的各項規(guī)范標準。只有這樣經營系統才能改善，生產效率才能提高，控制運行才能更加健康可靠。通過以上 4 個機構的聯動實現包裝產品傳動、藥丸高速計數、自動供瓶和自動供蓋封蓋等功能。瓶子到了數粒機構后，開始數粒模塊。 本設計 的機械設計要求較多，因此 主要完成對 供瓶數粒 的 PLC 控制。實現自動裝瓶的功能，其裝瓶方式為帶式裝瓶，向每個藥瓶裝入規(guī)定數量的藥片。 采用 FX2N 系列 PLC 控制藥片裝瓶機運行，其中按鈕、開關，光電傳感器分別接 PLC 輸入口相應位置。當裝藥數量被選定，接著系統啟停被接通，電動機 M 帶動皮帶轉動，延時 5 秒后，皮帶機將停止運轉，這時皮帶上的裝藥瓶到達指定位置進行裝藥。如果在裝藥過程中系統啟停開關被斷開，則只有當前藥瓶中藥片裝滿后，控制系統的運轉才能停止。 工作原理方框圖 設定裝藥 數量 實現裝藥流程 圖 22 系統原理方框圖 系統的設計方案 根據自動藥片裝瓶機需要實現的控制要求和功能，首先應制定出系統硬件控制的方案。通過光電傳感器，對裝入瓶中的藥片進行數量統計，如果藥瓶中藥片數量達到預先規(guī)定值，此時電磁閥將停止工作。為順應這一趨勢， Programmable Logic Controller(可編程控制器 )產生，它是以計算機處理器為核心的自動控制裝置。 （ 2）標準化、模塊化 為實現推動技術標準進程的目標，一些國際型組織，如國際電工委員會（ IEC），為 PLC 的不斷發(fā)展制定出了新的標準和規(guī)定，對不同類型的 PLC 產品做出歸納或定義，使其標準化、模塊化。其濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 7 組成示意圖可由圖 31 所示： 可編程序控制器 圖 31 PLC 控制系統示意圖 PLC 主要模塊組成下面將分別予以介紹： （ 1） CPU 模塊 CPU 模塊主要由微處理器存儲器組成。開關量輸入模塊主要是對按鈕、光電開關、限位開關、壓力繼電器等信號進行接收。 編程器 輸入 模塊 CPU 中央處理器 輸出 模塊 被 控對象 控制 對象 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 8 （ 3）編程器 編程器是用來生成用戶程序，并且可以用來進行程序的編輯、檢查、修改和監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行情況。 （ 4）電源 PLC 一般使用的電源為 AC 220V 或 DC 24V，內部的開關電源為各模塊提供DC 5V、 DC 正負 12V 和 DC 24V 等電源。 PLC 控制系統設計的一般步驟： （ 1）根據工藝要求，分析研究控制系統。 （ 5）編寫