【正文】 。在尺寸縮小的風(fēng)洞模型試驗中，壓阻式傳感器能密 集安裝在風(fēng)洞進口處和發(fā)動機進氣管道模型中。壓阻式傳感器是用于這方面的較理想的傳感器。 缺點是： ①溫度特性差，由于壓阻式壓力傳感器是用半導(dǎo)體材料制作的，受溫度影響較大，因此，在溫度變化大的環(huán)境中使用時，必須進行溫度補償。它不僅克服了粘片結(jié)構(gòu)的固有缺陷，而且能將電阻條、補償電路和調(diào)整電路集成在一塊硅片上，甚至將微型處理器與傳感器集成在一起，制成智能傳感器。此芯片仍需粘貼在彈性元件上才能敏感壓力的變化。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上擴散制作電阻條，兩條受拉應(yīng)力的電阻條與另兩條受壓應(yīng)力的電阻條構(gòu)成全橋。壓阻式壓力傳感器又稱為固態(tài)壓力傳感器，它不同于粘貼式應(yīng)變計需通過彈性敏感元件間接感受外力，而是直接通過硅膜片感受被測壓力的。 壓阻效應(yīng) 當力作用于硅晶體時，晶體的晶格產(chǎn)生變形 ,使載流子從一個能谷向另一個能谷散射 ,引起載流子的遷移率發(fā)生變化，擾動了載流子縱向和橫向的平均量，從而使硅的電阻率發(fā)生變化。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。 ④ 對于檢測體為金屬時，若檢測靈敏度要求不高時，可選用價格低廉 的磁性接近開關(guān)或霍爾式接近開關(guān)。對鋁、黃 銅和不銹鋼類檢測體，其檢測靈敏度就低。聲納和雷達就是利用這個效應(yīng)的原理制成的。當有反光面（被檢測物體）接近時，光電器件接收到反射光后便在信號輸出，由此便可“ 感知”有物體接近。當磁性物件近霍爾開關(guān)時，開關(guān)檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，進而控制開關(guān)的通或斷。當有物體移向接近開關(guān)時，不論它是否為導(dǎo)體，由于它的接近，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容量發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通或斷開。這個渦流反作用到接近開關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)?？飘厴I(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 17 頁 共 49 頁 生變化，由此識別出有無 導(dǎo)電物體移近，進而控制開關(guān)的通或斷。通常把這個距離叫 “ 檢出距離 ” 。 在本設(shè)計中，考慮到藥片的大小 2― 10mm 左右，采用巴魯夫的 BGL 系列光電傳感器作為接近開關(guān)對藥瓶進行限位控制，它的電氣參數(shù)是： 檢測距離： 5— 220mm 光線類型： 紅光 輸出功能： （ PNP/NPN）常開 /常閉 連接方式： M8 插頭 供電電壓： 1030 V DC ?？飘厴I(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 16 頁 共 49 頁 外殼防護 等級（滿足 IEC 60529）： IP65 工作溫度： 10— +60℃ 光電接近開關(guān)選型 接近開關(guān)又稱無觸點行程開關(guān)，它除可以完成行程控制和限位保護外，還是一種非接觸型的檢測裝置，用作檢測零件尺寸和測速等，也可用于變頻計數(shù)器、變頻脈沖發(fā)生器、液面控制和加工程序的自動銜接等。 （ 4）擴散反射式光電開關(guān) 它的檢測頭里也裝有一個發(fā)光器和一個收光器，但前方?jīng)]有反光板。它的檢測距離可達幾米乃至幾十米。輸出一個開關(guān)控制信號，切斷或接通負載電流，從而完成一次控制動作。它在非常高的外界溫度中，在結(jié)構(gòu)受限制的環(huán)境里，都可以獲得滿意的答案。它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準確地從反射板中返回，具有實用意義。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。光電傳感器在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器，接收器和檢測電路。 3處觸動位置開關(guān) 3，電機停止運行，藥瓶停止移動后到達位置開關(guān) 4處，向 PLC發(fā)送信號，打開電磁閥 Y2，通過光電傳感器 B2，對藥瓶進行加蓋旋蓋操作。 系統(tǒng)工作流程 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，由 PLC控制的自動裝瓶機系統(tǒng)工作流程如下： ，電源指示燈亮，藥倉及蓋倉相應(yīng)指示燈亮。 ?可以根據(jù)用戶需要選擇藥瓶裝瓶數(shù)量，并有相應(yīng)指示燈顯示選擇結(jié)果。 系統(tǒng)運行時，通過操作臺設(shè)置需裝瓶的藥片數(shù)量，由主傳動機構(gòu)運送藥瓶到指定位置，通過接近開關(guān)進行定位后開始裝瓶，數(shù)粒機構(gòu)通過紅外傳感器 進行計數(shù)。 自動裝瓶機系統(tǒng)的組成 自動裝瓶機基本可分為 3 個動作機構(gòu)：主傳動機構(gòu)、數(shù)粒機構(gòu)、和自動供蓋封蓋機構(gòu)。這樣，對整機的控制就分為：送瓶 —— 數(shù)粒分裝，送瓶 —— 旋蓋兩個分支。 設(shè)計思路 自動裝瓶機系統(tǒng)可以進行手動和自動兩種控制方式。今后， PLC 與工業(yè)控制微機將繼續(xù)共存，在一個控制系統(tǒng)中，使 PLC 集中在功能控制上，使微機集中在信息處理上，兩者相輔相成，共同發(fā)展。電路布局方面的主要模塊都采用大規(guī)模與超大規(guī)模的集成電路，在輸入輸出系統(tǒng)中采用完善隔離等的通道保護功能；在電路結(jié)構(gòu)上對耐熱、防潮、防塵及防震等各方面都作了周密的考慮；在電路硬件方面采用了隔離、屏蔽、濾波及接地等抗干擾技術(shù)；在軟件上采用了數(shù)字濾波及循環(huán)掃描、成批輸入、成批輸出處理技術(shù)。另外，工業(yè)微機在整機結(jié)構(gòu)上尚不能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，抗干擾能力及適應(yīng)性差，這就是工業(yè)微機用在工業(yè)現(xiàn)場控制的致命弱點。不論是 PLC 還是集散系統(tǒng)，在發(fā)展過程中，二者始終是相互滲透、互為補充的。 ④工作方式不同。繼電器的觸點數(shù)較少，一般只有 4～ 8 對；而“軟繼電器”可供編程的觸點數(shù)有無數(shù)對。繼電器控制線路是由許多硬件繼電器組成的，而 PLC 則是由許多“軟繼電器”組成。 與繼電器控制系統(tǒng)相比優(yōu)勢 傳統(tǒng)的繼電器控制只能進行開關(guān)量的控制，而 PLC 即可進行開關(guān)量控制，又可進行模擬量控制，還能與計算機聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)分級控制。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷擴大工程的效益，另一方面也要注意不斷的降低工程成本。 （ 2）保證 PLC 控制系統(tǒng)安全可靠 保證 PLC 控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行，是設(shè)計控制系統(tǒng)的重要原則。 PLC 的設(shè)計原則 任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控制對象的工藝要求，一提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。只需在 PLC 的端子上接入相應(yīng)的輸入輸出信號線即可，絕不像傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)那樣需使用大批繼電器及電子元件和復(fù)雜繁多的硬件接線。 隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各 PLC 廠商都十分重視 PLC 的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 （ 5） 數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學(xué)運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。 例?？飘厴I(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 6 頁 共 49 頁 如對溫度、速度、壓力及流量等的過程量控制。 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 PLC 的應(yīng)用非常廣泛，例如：電梯控制、防盜系統(tǒng)的控制、交通分流信號燈控制、樓宇供水自動控制、消防系統(tǒng)自動控制、供電系統(tǒng)自動控制及各種生產(chǎn)流水線的自動控制等。 PLC 的 I/O 點數(shù)越多，其存儲容量也越大。世界上生產(chǎn) PLC 的廠家非常多，其中著名的廠家有美國的 A可編程控制器及其相關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則設(shè)計。 美國電器制造商協(xié)會（ NEMA）經(jīng)過 4 年的調(diào)查，于 1980 年把這種控制器正式命名為可編程控制器（ Programmable Controller），英文縮寫為 PC。在 20 世紀 60 年代，生產(chǎn)線的控制主要采用繼電器控制。 在目前制藥生產(chǎn)中，片劑、膠囊等制劑很多是采用瓶裝這種包裝形式。 PLC 的種類繁多，應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛?，F(xiàn)在的 PLC 產(chǎn)品已經(jīng)使用了十六位、三十二位高性能微處理器，而且實現(xiàn)了多處理器的多通道處理，通信技術(shù)使 PLC 的應(yīng)用得到進一步發(fā)展。適合于當前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要；另一方 面， PLC 必須依靠其他新技術(shù)來面對市場份額逐漸縮小所帶來的沖擊。自動裝瓶機可以滿足藥品包裝的這種性能要求，同時消除了 人為因素對藥品灌裝的不合格的處理動作，提高灌裝質(zhì)量。 PLC 通過 USS 通信協(xié)議直接控制電機 ,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對裝藥機方式運行的控制 ,?？飘厴I(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 2 頁 共 49頁 而且能夠根據(jù)需要靈活控制裝藥時間 ,達到節(jié)約電能 ,降低成本 ,提高生產(chǎn)質(zhì)量的目的。二是在非 GMP 流水線廠房生產(chǎn)藥品。 技術(shù)工藝，是衡量一個企業(yè)是否具有先進性，是否具備市場競爭力， 是否能不斷領(lǐng)先于競爭者的重要指標依據(jù)。加上 PLC 通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 PLC 通過 USS 通信協(xié)議直接控制電機 ,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對裝藥機方式運行的控制 ,而且能夠根據(jù)需要靈活控制裝藥時間 ,達到節(jié)約電能 ,降低成本 ,提高生產(chǎn)質(zhì)量的目的。隨著人民生活水平的提高，藥品市場有著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ壳按蟛糠炙帍S在藥粒裝瓶過程中仍采用人工操作 ,為了提高生產(chǎn)效率，許多制藥機械生產(chǎn)廠家爭相研制高性能的自動藥片裝瓶機?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。 揚州市職業(yè)大學(xué)電氣與汽車工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 作 者 : 學(xué) 號： 教研室 : 機電教研室 專 業(yè) : 電氣自動化 題 目 : 自動裝藥片 PLC 控制設(shè)計 揚州市職業(yè)大學(xué)電氣與汽車工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）評語 學(xué)生姓名： 史波 班級、學(xué)號 ： 100203129 題 目： 自動裝藥片 PLC 控制設(shè)計 綜合成績： 指導(dǎo)者評語： 該生能按時完成畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書規(guī)定 的工作，積極查閱有關(guān)文獻資料，設(shè)計態(tài)度端正，能獨立思考并解決有關(guān)技術(shù)問題，論文符合學(xué)校規(guī)定的格式，寫作的規(guī)范化程度好。 指導(dǎo)者 (簽字 )： 2020 年 5 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）評語 評閱者評語： 評閱者 (簽字 )： 2020 年 5 月 日 答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會負責人 (簽字 )： 2020 年 5 月 日 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要 PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。 自動藥片裝瓶機是 PLC 在制藥行業(yè)的自動化的一大成功的應(yīng)用。因此，自動裝瓶機品種眾多，目前醫(yī)藥包裝設(shè)備中，大顆粒、規(guī)則形狀的藥丸自動包裝技術(shù)已經(jīng)非常成熟，國內(nèi)外均有相關(guān)設(shè)備，但針對異型粒、異型瓶等包裝技術(shù)則較為有限。除了邏輯處理功能以外， 現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)控制領(lǐng)域。本文利用 PLC 編程對藥片的裝瓶過程實行控制，以此提高生產(chǎn)效率。 目前食品藥品安全的現(xiàn)狀十分不容樂觀，國家食品藥品監(jiān)督管理局發(fā)現(xiàn)兩大現(xiàn)狀導(dǎo)致近幾年藥品安全性突發(fā)事件的頻繁發(fā)生，一是藥品生產(chǎn)企業(yè)不按生產(chǎn)工藝生產(chǎn)、規(guī)避監(jiān)管，潛在不安全因素。因此，自動裝瓶機品種眾多，目前醫(yī)藥包裝設(shè)備中，大顆粒、規(guī)則形狀的藥丸自動包裝技術(shù)已經(jīng)非常成熟，國內(nèi)外均有相關(guān)設(shè)備，但針對異型粒、異型瓶等包裝技術(shù)則較為有限。 考慮到對藥品包裝的特殊要求，主要是防止塑料瓶內(nèi)的藥品氣體揮發(fā)和外部氣體向瓶內(nèi)滲透，要求塑料瓶口與瓶蓋間有很好的密封性能。 國內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)狀 長期以來， PLC 始終處于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的主導(dǎo)地位，為各種各樣的自動化設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用，其主要原因在于它能夠為自動控制提供安全可靠和比較完善的解決方案。隨著微處理器 CPU 和微型計算機技術(shù)在 PLC 中的應(yīng)用，形成了現(xiàn)代意義上的 PLC。 PLC 總的發(fā)展趨勢是向高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發(fā)展，具體表現(xiàn)為：向小型化、專用化、成本低方向發(fā)展，向大容量、高速度方向發(fā)展，智能型 I/O 模 塊的發(fā)展，基于 PC 的編程軟件取代編程器，平流層編程語言的多樣化， PLC 通信的易用化，組態(tài)軟件與 PLC 的軟件化， PLC 與現(xiàn)場總線相結(jié)合 [1]。隨之而來的是藥品生產(chǎn)廠家對高性能的藥粒自動包裝機迫切需求，因此對于具有 單品種生產(chǎn)時速度快、精度高，同時在結(jié)構(gòu)設(shè)計上零部件更換方便快捷 的全自動生產(chǎn)線是 具有重要意義的。為適應(yīng)市場的需求，工業(yè)產(chǎn)品的品種就要不斷更新?lián)Q代，從而要求產(chǎn)品的生產(chǎn)線及附屬的 控制系統(tǒng)不斷地修改甚至更換。 1968 年，美國通用汽車公司（ GM）液壓部體統(tǒng)了 10 項招標指標： ① 編程簡單，可在現(xiàn)場修改和調(diào)試程序； ② 維護方便，各部件最好采用插件方式 ； ③ 可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)； ④ 設(shè)備體積小于繼電器控制柜；