基于plc全自動(dòng)藥品包裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 件設(shè)計(jì) 硬件配置系統(tǒng)硬件配置結(jié)構(gòu)如圖31： 系統(tǒng)硬件配置 圖31包括中央處理單元以及I/O擴(kuò)展單元、檢測(cè)元件（光電開(kāi)關(guān)和接近開(kāi)關(guān)等）、操作面板（旋鈕開(kāi)關(guān)、按鈕開(kāi)關(guān)）、控制元件（交流接觸器和電磁閥）以及執(zhí)行元件（電動(dòng)機(jī)和氣缸）等幾部分。為了保證在緊急情況下（包括PLC發(fā)生故障時(shí)）能可靠地切斷PLC的負(fù)載電源設(shè)置了交流接觸器。綜合上述控制要求，并基于整個(gè)控制系統(tǒng)總成本及備用點(diǎn)考慮，本設(shè)計(jì)選用輸入24點(diǎn)、輸出24點(diǎn)的PLC基本單元。內(nèi)附高速計(jì)數(shù)器、內(nèi)部元件很豐富 ,是一種功能很強(qiáng)大的小型 PLC。通道1輸入色標(biāo)檢測(cè)量，通道2輸入縱封溫度檢測(cè)量，通道3輸入橫封溫度檢測(cè)量。根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，系統(tǒng)中需要多臺(tái)電動(dòng)機(jī)。另外，電源模塊是給電磁閥和A/D模塊提供工作電壓的。對(duì)于復(fù)雜的控制要求使用步進(jìn)指令（STL/RET）指令編程較為簡(jiǎn)潔，用FX系列PLC的狀態(tài)繼電器編寫(xiě)順序控制程序時(shí)，應(yīng)與STL指令一起使用。 控制系統(tǒng)的主程序以上設(shè)計(jì)的是控制系統(tǒng)各部分的子程序，分別實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)初始化、手動(dòng)控制、自動(dòng)回原點(diǎn)和自動(dòng)控制，把以上程序結(jié)合在一起成為一段程序就能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)、回原點(diǎn)、單步、單周期、連續(xù)各種不同的工作方式的變換，其主程序流程圖如圖41所示。初始化程序如圖43，M30~M37與X10~X16的關(guān)系，已經(jīng)在程序中寫(xiě)出，與工作方式開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的X10~X14中同時(shí)只能用一個(gè)處于ON狀態(tài)，必須使用選擇開(kāi)關(guān)，以保證這5個(gè)輸入中不可能有兩個(gè)同事為ON。自動(dòng)返回原點(diǎn)結(jié)束后，用SET指令將M8043置為ON做為標(biāo)志。自動(dòng)程序能夠?qū)崿F(xiàn)單周期、單步、連續(xù)的功能。程序設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)清晰，易于檢查和修改。設(shè)計(jì)完成之后，也發(fā)現(xiàn)本設(shè)計(jì)中存在著一些不足和需要改進(jìn)的地方：，如果設(shè)計(jì)了觸摸屏，那么一些數(shù)值就能直接通過(guò)觸摸屏設(shè)置好，使系統(tǒng)動(dòng)作更加精確。平時(shí)看課本時(shí)，有時(shí)問(wèn)題老是弄不懂，做完課程設(shè)計(jì)，那些問(wèn)題就迎刃而解了。也可將變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)改為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)料，以此提高包裝充填精度；，可考慮在此平臺(tái)上由現(xiàn)有的單列封袋，改為多列封袋，由此提高生產(chǎn)速度。認(rèn)識(shí)來(lái)源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的動(dòng)力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。體會(huì)這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多專(zhuān)業(yè)知識(shí)問(wèn)題，最后在老師的辛勤指導(dǎo)和自己認(rèn)真查資料后，終于游逆而解。對(duì)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了充分的考慮，加入了各種的保護(hù)措施，盡量消除了各種可能的事故隱患。工作方式的切換時(shí)通過(guò)特殊輔助繼電器M8040~M8042實(shí)現(xiàn)的，IST指令自動(dòng)驅(qū)動(dòng)M8040~M8042。該藥品包裝機(jī)的原點(diǎn)為安全門(mén)關(guān)閉、動(dòng)盤(pán)到位、走袋電動(dòng)機(jī)關(guān)閉。為了保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在手動(dòng)程序中設(shè)置了一些必要的軟件互鎖和按鈕聯(lián)鎖，如打印、縱封、橫封、切斷時(shí)供膜電機(jī)不能運(yùn)行，在供料時(shí)刮板不能移動(dòng)，在橫封時(shí)切刀不能移動(dòng)等，以免機(jī)械發(fā)生干涉。IST指令只能使用一次，它應(yīng)放在程序開(kāi)始的地方，被它控制的STL電路應(yīng)放在它的后面。使用STL指令的狀態(tài)繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)稱(chēng)為STL觸點(diǎn)，它是一種胖觸點(diǎn)，STL觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的電路塊有三個(gè)功能，即對(duì)負(fù)載的驅(qū)動(dòng)處理、指定轉(zhuǎn)換條件和指定轉(zhuǎn)換目標(biāo)。 圖33 外部接線(xiàn)圖 圖34 控制系統(tǒng)主電路圖 第4章 PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 步進(jìn)指令編程的介紹全自動(dòng)藥品包裝機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分包括了系統(tǒng)控制流程圖和梯形圖程序的設(shè)計(jì)。供料電動(dòng)機(jī)、冷卻泵電動(dòng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)等分別是給系統(tǒng)提供物料、冷卻和給電磁閥提供風(fēng)源的。 PLC外部接線(xiàn)及電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路全自動(dòng)藥品包裝機(jī)控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖如圖33所示，依據(jù)選好的PLC型號(hào)和I/O分配表設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的外部接線(xiàn)。 A/D模塊的選擇該藥品包裝機(jī)需要對(duì)一些非開(kāi)關(guān)量（色標(biāo)檢測(cè)、溫度檢測(cè)）進(jìn)行監(jiān)控，普通的限位開(kāi)關(guān)已經(jīng)不能滿(mǎn)足使用要求，因此此處選用變送器來(lái)轉(zhuǎn)換這些模擬量，再通過(guò)與PLC適配的A/D模塊將信號(hào)傳送到PLC內(nèi)部。FX2N系列 PLC是三菱公司近年來(lái)推出的高性能小型整體式PLC,能實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)算,。操作面板如圖32： 操作面板 圖32 輸入輸出點(diǎn)分配自動(dòng)包裝機(jī)工藝過(guò)程由袋成型、充填、封口、冷卻等幾部分組成，包裝機(jī)控制系統(tǒng)輸入信號(hào)有：?jiǎn)?dòng)、停止及急停信號(hào)檢測(cè)，卷膜袋長(zhǎng)色標(biāo)檢測(cè)，缺袋檢測(cè)，定量充填部分返回有無(wú)充填信號(hào)，橫封到位檢測(cè)，橫縱封結(jié)束檢測(cè)。 操作面板的設(shè)計(jì)為滿(mǎn)足生產(chǎn)地需要，很多設(shè)備要求設(shè)置多種工作方式，本次設(shè)計(jì)的藥品包裝機(jī)同樣需要，系統(tǒng)設(shè)有手動(dòng)、單周期、單步、連續(xù)和回原點(diǎn)5種工作方式。工藝是連續(xù)的，只有在內(nèi)裝物供送時(shí)，每送入一件必須保證端封切斷器封切一件。如果包裝材料的拉力強(qiáng)度不夠，勢(shì)必影響包裝速度的提高。塑料包裝的問(wèn)世，引起了包裝機(jī)的革命。易碎的物件可以在中封牽引、端封切斷器上粘貼一些緩沖的物料，而無(wú)需更換零件就可以使機(jī)械適應(yīng)范圍廣。高彈力橡膠帶可以增強(qiáng)其與薄膜的摩擦力，在該摩擦力的作用下，包裝材料隨拉膜帶向下運(yùn)動(dòng)。第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)袋成型自動(dòng)藥品包裝機(jī)是將具有熱塑性的包材經(jīng)加熱軟化制成包裝容器，在一臺(tái)設(shè)備上自動(dòng)完成制袋成型、計(jì)量充填、封合剪切等全過(guò)程的自動(dòng)包裝設(shè)備。（1）畫(huà)出PLC I/O端口接線(xiàn)圖，并按圖接線(xiàn)。傳統(tǒng)的包裝機(jī)的封口機(jī)構(gòu)，其作用封塊是扇形開(kāi)合，封口部位熱封時(shí)間不同，導(dǎo)致封口處不平滑，部分灼化或者強(qiáng)度不夠。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)有自動(dòng)包裝機(jī)存在以下問(wèn)題：，薄膜輸送速度不穩(wěn)，對(duì)袋長(zhǎng)精度和袋形精度和袋形質(zhì)量的影響；工作初期和末期，帶膜卷的直徑速度變化很大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化，造成包裝輸送時(shí)拉力不均勻，使得袋封長(zhǎng)度變化，袋長(zhǎng)控制精度不高。國(guó)產(chǎn)中型袋包裝機(jī)多采用的橫封裝置是連續(xù)對(duì)輥
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