【正文】 Key words: photoelectric tube, stepper motor, PLC 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 目 錄 第一章 緒論 ....................................................................................................................... 1 自動(dòng)藥片裝瓶機(jī)的 研究 發(fā)展?fàn)顩r .............................................................................. 1 自動(dòng)藥片裝瓶機(jī)的研究目的及意義 .......................................................................... 2 第二章 系統(tǒng) 總體方案設(shè)計(jì) ............................................................................................... 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜述 .............................................................................................................. 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 ........................................................................................................... 3 工作原理方框圖 ....................................................................................................... 4 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方 案 .......................................................................................................... 4 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 6 PLC 機(jī)型的選擇 ........................................................................................................... 6 PLC 簡(jiǎn)介 .................................................................................................................... 6 系統(tǒng) PLC 機(jī)型選擇 .................................................................................................. 8 PLC 外圍電路器件的選擇 ..........................................................................................11 光電式傳感器 ..........................................................................................................11 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) ............................................................................................................. 13 裝藥機(jī) 構(gòu) ................................................................................................................. 15 帶式皮帶機(jī) ............................................................................................................. 16 電磁閥 ..................................................................................................................... 17 供蓋封蓋模塊 ............................................................................................................ 18 控制系統(tǒng)方框圖 ........................................................................................................ 18 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 21 PLC I/O 口的分布 ....................................................................................................... 21 程序設(shè)計(jì)流程圖 ........................................................................................................ 22 程序設(shè)計(jì)梯形圖 ........................................................................................................ 23 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 程序指令表 ................................................................................................................ 26 第五章 結(jié)論 ..................................................................................................................... 29 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................... 30 謝 辭 ................................................................................................................................. 31 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 一章 緒論 隨著科技的日漸發(fā)展，相應(yīng) PLC 的應(yīng)用范圍正被不斷擴(kuò)大，其發(fā)揮主導(dǎo)作用的領(lǐng)域擴(kuò)展著，醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用包含其中，其中具代表性的有自動(dòng)裝瓶機(jī)的應(yīng)用及發(fā)展。 自動(dòng)藥片裝瓶機(jī)的 研究 發(fā)展?fàn)顩r 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r： “ 藥片文化 ” 還是 “ 飲食文化 ” 從很早以前就困擾著外國(guó)公眾，并且當(dāng)我國(guó)民眾還處于為實(shí)現(xiàn)民族獨(dú)立，人民解放奮戰(zhàn)的水深火熱中，他們的這種困擾已經(jīng)開(kāi)始。尤其是在二戰(zhàn)后，在崇尚速度和效率的美國(guó)，快餐業(yè)迅速崛起。這時(shí)隨著 PLC等自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展， PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域正不斷擴(kuò)大著，藥片自動(dòng)裝瓶應(yīng)需產(chǎn)生，發(fā)展迅速。 目前我國(guó)食品藥品安全的現(xiàn)狀并不令人滿意，國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局指出近年來(lái)藥品安全性危險(xiǎn)事件不斷發(fā)生。首先我們要做的是要著力消除生產(chǎn)和包裝這種源頭問(wèn) 題，著手于生產(chǎn)環(huán)節(jié)，將生產(chǎn)采用自動(dòng)化。采用 PLC 直接控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使得資源利用率以及產(chǎn)品質(zhì)量相應(yīng)提高，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本。 我國(guó)自動(dòng)裝瓶設(shè)備行業(yè)和 技術(shù)得到了快速發(fā)展，重點(diǎn)表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面，一是專門化：自動(dòng)藥片裝瓶系統(tǒng)具有較高的可靠性，工作平穩(wěn)，零故障運(yùn)行為用戶首選。生產(chǎn)率提高的同時(shí)，最重要的是能達(dá)到國(guó)家藥品安全規(guī)定的各項(xiàng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。只有這樣經(jīng)營(yíng)系統(tǒng)才能改善，生產(chǎn)效率才能提高，控制運(yùn)行才能更加健康可靠。通過(guò)以上 4 個(gè)機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)包裝產(chǎn)品傳動(dòng)、藥丸高速計(jì)數(shù)、自動(dòng)供瓶和自動(dòng)供蓋封蓋等功能。瓶子到了數(shù)粒機(jī)構(gòu)后，開(kāi)始數(shù)粒模塊。 本設(shè)計(jì) 的機(jī)械設(shè)計(jì)要求較多，因此 主要完成對(duì) 供瓶數(shù)粒 的 PLC 控制。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝瓶的功能，其裝瓶方式為帶式裝瓶，向每個(gè)藥瓶裝入規(guī)定數(shù)量的藥片。 采用 FX2N 系列 PLC 控制藥片裝瓶機(jī)運(yùn)行，其中按鈕、開(kāi)關(guān)，光電傳感器分別接 PLC 輸入口相應(yīng)位置。當(dāng)裝藥數(shù)量被選定，接著系統(tǒng)啟停被接通，電動(dòng)機(jī) M 帶動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)，延時(shí) 5 秒后，皮帶機(jī)將停止運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)皮帶上的裝藥瓶到達(dá)指定位置進(jìn)行裝藥。如果在裝藥過(guò)程中系統(tǒng)啟停開(kāi)關(guān)被斷開(kāi)，則只有當(dāng)前藥瓶中藥片裝滿后，控制系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)才能停止。 工作原理方框圖 設(shè)定裝藥 數(shù)量 實(shí)現(xiàn)裝藥流程 圖 22 系統(tǒng)原理方框圖 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 根據(jù)自動(dòng)藥片裝瓶機(jī)需要實(shí)現(xiàn)的控制要求和功能，首先應(yīng)制定出系統(tǒng)硬件控制的方案。通過(guò)光電傳感器，對(duì)裝入瓶中的藥片進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)，如果藥瓶中藥片數(shù)量達(dá)到預(yù)先規(guī)定值，此時(shí)電磁閥將停止工作。為順應(yīng)這一趨勢(shì)， Programmable Logic Controller(可編程控制器 )產(chǎn)生，它是以計(jì)算機(jī)處理器為核心的自動(dòng)控制裝置。 （ 2）標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化 為實(shí)現(xiàn)推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程的目標(biāo)，一些國(guó)際型組織，如國(guó)際電工委員會(huì)（ IEC），為 PLC 的不斷發(fā)展制定出了新的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，對(duì)不同類型的 PLC 產(chǎn)品做出歸納或定義，使其標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。其濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(tǒng)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(chǔ)器組成。開(kāi)關(guān)量輸入模塊主要是對(duì)按鈕、光電開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、壓力繼電器等信號(hào)進(jìn)行接收。 編程器 輸入 模塊 CPU 中央處理器 輸出 模塊 被 控對(duì)象 控制 對(duì)象 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 （ 3）編程器 編程器是用來(lái)生成用戶程序，并且可以用來(lái)進(jìn)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(nèi)部的開(kāi)關(guān)電源為各模塊提供DC 5V、 DC 正負(fù) 12V 和 DC 24V 等電源。 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟： （ 1）根據(jù)工藝要求，分析研究控制系統(tǒng)。 （ 5）編寫