【正文】 M4 77 OR M6 78 ANI M3 79 ANI M1 80 OUT Y002 81 LD X004 82 OR Y003 83 OR M4 84 OR M5 85 ANI M3 86 ANI M1 111 OUT T0 K50 112 LD C1 113 OR C2 114 OR C3 115 ZRST C1 C3 116 LD Y001 117 AND X005 118 OUT C1 K3 119 LD Y002 120 AND X005 121 OUT C2 K5 122 LD Y003 123 AND X005 124 OUT C3 K7 125 END 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 第五章 結(jié)論 本次研究是基于 PLC 的自動(dòng)藥片裝瓶機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備工作大致通過閱讀圖書館的館藏書籍以及通過在學(xué)術(shù)網(wǎng)絡(luò)上搜索的方式，查閱并閱讀了關(guān)于本設(shè)計(jì)的相關(guān) 書籍和資料，從而對(duì)該研究題目有了一定的認(rèn)識(shí)和研究，同時(shí)進(jìn)一步熟悉并了解了自動(dòng)藥片裝瓶機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理、結(jié)構(gòu)形式及各相關(guān)器件的作用和設(shè)計(jì)。最終系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期效果，系統(tǒng)裝瓶迅速、計(jì)數(shù)精準(zhǔn)且可靠，同時(shí)控制系統(tǒng)具有簡(jiǎn)潔、靈活、使用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。從目前來看，在醫(yī)療方面，我國(guó)片劑生產(chǎn)能力還不夠，市場(chǎng)需求不能得到滿足，藥品及時(shí)供應(yīng)無法得到保障。 總而言之，這次設(shè)計(jì)使我受益匪淺。也是因?yàn)槟攀刮以?PLC 知識(shí)方面取得很大進(jìn)步，也對(duì)此產(chǎn)生了濃厚的興趣。 最后要感謝的是我至愛的父母以及家人，我永遠(yuǎn)都不會(huì)忘記你們的支持和鼓勵(lì)。面向未來，不管前途有多少未知亦或艱難，我都會(huì)堅(jiān)定地前行。你們鼓勵(lì)的言語和默默的支持給了我前行的動(dòng)力，謝謝你們，我會(huì)繼續(xù)努力。論文在艱辛的創(chuàng)作過程中完成，也讓我體味到嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心的學(xué)習(xí)態(tài)度是多么的重要。論文在幾次經(jīng)歷挫折和失敗后順利收尾，要感謝很多人。 同時(shí)通過本次研究，我認(rèn)識(shí)到認(rèn)真踏實(shí)，求真務(wù)實(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度，以及不畏困難、吃苦耐勞、堅(jiān)持不懈的精神 對(duì)于科研是多么的重要。同時(shí) PLC 在我們現(xiàn)代化的生產(chǎn)中所起的重要作用，是企業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、自動(dòng)化不可或缺的組成部分。首先確立了設(shè)計(jì)的基本思路，其次進(jìn)行系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)，再次分別進(jìn)行系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)，有條理地循序進(jìn)行。首先應(yīng)該選擇裝入藥瓶中藥片數(shù)量，當(dāng)按下數(shù)量選擇按鈕 S1，此時(shí)電磁閥被打開，裝藥開始進(jìn)行，此過程中通過數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器和光電式傳感器對(duì)藥片裝入數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，當(dāng)藥片數(shù)量達(dá)到預(yù)先規(guī)定值時(shí)電磁閥關(guān)閉，裝藥停止；當(dāng)按下數(shù)量選擇按鈕 S2，此時(shí)電磁閥被打開，裝藥開始進(jìn)行，此過程中通過數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器和光電式傳感器對(duì)藥片裝入數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，當(dāng)藥片數(shù)量達(dá)到預(yù)先規(guī)定值時(shí)電磁閥關(guān)閉，裝藥停止；當(dāng)按下數(shù)量選擇按鈕 S3，此時(shí)電磁閥被打開，裝藥開始進(jìn)行，此過程中通過光電式傳感器和數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器對(duì)藥片裝入數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，當(dāng)藥片數(shù)量達(dá)到預(yù)先規(guī)定值時(shí)電磁閥關(guān)閉，裝藥停止。包括主傳動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、數(shù)粒步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、數(shù)粒粒數(shù)、供蓋步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、延時(shí)時(shí)間等。由于瓶蓋和瓶子尺寸超小，電機(jī)帶動(dòng)氣缸組的停止位置精度同樣有很高要求 (177。 （ 3） 先導(dǎo)式電磁閥 ： 原理：通電時(shí)，電磁力把先導(dǎo)孔打開，上腔室壓力迅速下降，在關(guān) 閉件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向上移動(dòng)，閥門打開；斷電時(shí)，彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉，入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向下移動(dòng)，關(guān)閉閥門。 特點(diǎn)：在真空、負(fù)壓、零壓時(shí)能正常工作，但通徑一般不超過 25mm。電磁閥有很多種，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用，最常用的是單向閥、安全 閥、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。其藥片裝瓶數(shù)量需要方便設(shè)置，適用于不同的裝藥需求。 由前文可知，現(xiàn)有的裝藥機(jī)有電子計(jì)數(shù)式與轉(zhuǎn)盤式兩種裝藥方式，而藥品的主要包裝樣式為瓶裝式，轉(zhuǎn)盤式裝藥機(jī)雖然精度高，適用于瓶裝式結(jié)構(gòu)，但其機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，不利于大規(guī)模的開發(fā)與使用。 當(dāng) 運(yùn)用輸送帶的連續(xù)或間歇運(yùn)動(dòng)來輸送 100KG 以下的物品或粉狀、顆狀物品 時(shí) ，其運(yùn)行高速、平穩(wěn)，噪音低，并可以上下坡傳送。常用的 膠帶輸送機(jī) 可分為：普通帆布芯膠帶輸送機(jī)、鋼繩芯高強(qiáng)度膠帶輸機(jī)、全防爆下運(yùn)膠帶輸送機(jī)、難燃型膠帶輸送機(jī)、雙速雙運(yùn)膠帶輸送機(jī)、可逆移動(dòng)式膠帶輸送機(jī)、耐寒膠帶輸送機(jī)等等。其 廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、煤炭等行業(yè)，用來 輸送松散物料或成件物品，根據(jù)輸送工藝要求，可單臺(tái)輸送，也可多臺(tái)組成或與其它 輸送設(shè)備 組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)，以滿足不同布置型式的作業(yè)線需要，適用于輸送堆積密度小于 ，易于掏取的粉狀、粒狀、小塊狀的低磨琢性物料及袋裝物料，如煤、碎石、砂、 水泥 、 化肥 、糧食等。 1 為底板用螺釘安裝在支架組件的側(cè)面板上， 4 為料斗固裝在 1 底板上，而實(shí)現(xiàn)控片以準(zhǔn)確計(jì)數(shù)的部件采用轉(zhuǎn)刷 3，它由 2 轉(zhuǎn)刷電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。在實(shí)際使用時(shí)，僅需要設(shè)計(jì) PLC 的Y0 口輸出固定數(shù)量脈沖，即可實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)角度的控制。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 THB7128 為國(guó)產(chǎn)的 128 高細(xì)分度二相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 芯片 ，其單相通路輸出電流在 24V 時(shí)最大為 。 在選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)首先考慮的是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的類型選擇，其次是具體的品種選擇，在該自動(dòng)藥片裝瓶機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要求步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電壓低、電流小、有定位轉(zhuǎn)矩，確定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用二相八拍混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。 （ 3）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，易于啟停、正反轉(zhuǎn)及變速。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有如下六個(gè)特點(diǎn)： （ 1）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移與輸入脈沖數(shù)嚴(yán)格成正比。當(dāng)要求步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng) 到大于突跳頻率的工作頻率時(shí)，變化速度必須逐漸上升?？蛰d啟動(dòng)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電狀態(tài)變化的頻率不能高于該突跳頻率。步距角越小，數(shù)控機(jī)床的控制精度越高。但它的結(jié)構(gòu)和控制簡(jiǎn)單、容易調(diào)整，故在速度和精度要求不太高的場(chǎng)合具有一定的使用價(jià)值。光電傳感器輸出波形整形電路如 圖 33 所示： 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 32 光電傳感器及其計(jì)數(shù)電路 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 圖 33 光電傳感器輸出波形整形電路 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 步進(jìn)式伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是典型的開環(huán)控制系統(tǒng)。 常見的光電式傳感器有對(duì)射式與反射式兩種類型，其中反射式傳感器安裝要求低，占地小，但其由于為反射式檢測(cè)方式，紅外調(diào)制發(fā)射器與接收器均在一端安裝，其檢測(cè)準(zhǔn)確率較低，而對(duì)射式光電傳感器雖然安裝復(fù)雜，但由于發(fā)射器與接收器分開，其檢測(cè)精度較高， 非常適合于本設(shè)計(jì)。同時(shí)在測(cè)量時(shí)，光電式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是 與被測(cè)對(duì)象之間無摩擦和壓力，保證測(cè)量準(zhǔn)確性。此 PLC 滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，并且在小型 PLC 控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。他的基本指令執(zhí)行時(shí)間高達(dá) ，內(nèi)置的用戶存儲(chǔ)器為 8K 步，可擴(kuò)展到 16K 步，最大可以擴(kuò)展到 256 個(gè) I/O 點(diǎn)，有多種特殊功能模塊或功能擴(kuò)展板，可為裝 箱機(jī)提供最大的方便和控制能力。因此，大多數(shù)生產(chǎn)廠家會(huì)把 PLC 設(shè)計(jì)為可在較差工作環(huán)境條件下仍可靠穩(wěn)定工作的優(yōu)良特性。因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試后才知道。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造商 PLC 的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)， 應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定 PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的 PLC 和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。 （ 3）機(jī)型統(tǒng)一 整體式和模塊式是 PLC 的兩種結(jié)構(gòu)形式。將程序通過計(jì)算機(jī)與軟件相結(jié)合寫入到 PLC，然后對(duì)程序進(jìn)行測(cè)試，找到程序的缺陷和故障，進(jìn)而進(jìn)行改進(jìn)和對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行更改。 （ 3） PLC 選型。 CPU 模塊的工作電壓一般是 5V，而 PLC 的輸入 /輸出信號(hào)電壓較高，例如 DC 24V 和 AC 220V。手持式編程器對(duì)于輸入和編輯梯形圖是不能直接進(jìn)行的，只能輸入和編輯指令表程序，而編程軟件可以通過計(jì)算機(jī)直接編輯梯形圖或者指令表程序，并且可以進(jìn)行不同編輯語言之間的相互轉(zhuǎn)換。在 I/O 模塊中，用光耦合器、光敏晶閘管、小型繼電器等器件來隔離 PLC 的內(nèi)部電路和外部的 I/O 電路。 （ 2） I/O 模塊 輸入模塊和輸出模塊是系統(tǒng)外部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和 CPU 模塊相互連接的橋梁，也可以稱作為系統(tǒng)的眼、耳、手、腳。 （ 4）網(wǎng)絡(luò)化 當(dāng)代 PLC 最大的發(fā)展趨勢(shì)是其網(wǎng)絡(luò)鏈接功能，這種需求是由現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展決定的，是為實(shí)現(xiàn)企業(yè)自動(dòng)化與現(xiàn)代化目標(biāo)而設(shè)計(jì)的。從上述論述可以看出， PLC 是一種通過程序的改變來實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)聯(lián)合控制工業(yè)控制系統(tǒng)，其除了具有控制作用外，還有可以進(jìn)行與其他上位機(jī)進(jìn)行通信聯(lián)網(wǎng)的功能。方案設(shè)計(jì)包括各步進(jìn)電機(jī)、電磁閥、下藥斗、光電傳感器、皮帶機(jī) 等 的選型與設(shè)計(jì)。最后是制定 軟件部分的設(shè)計(jì)方案，包括 PLC 各個(gè) I/O 口的分配、程序設(shè)計(jì)思路、流程圖、指令表、梯形圖等。 綜上， PLC 需要使用兩路 IO 口分別控制傳送帶與 裝藥器電磁閥，同時(shí)，通過讀光電傳感器返回的數(shù)字量對(duì)當(dāng)前裝藥數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。藥瓶中的藥片數(shù)量達(dá)到預(yù)先規(guī)定值時(shí)，電磁閥 Y 會(huì)關(guān)閉，皮帶機(jī)重新開始運(yùn)行，使藥片裝瓶過程控制順利進(jìn)行。就這樣，通過按藥片數(shù)量選擇按鈕 S S2 或 S3，可選擇裝入藥瓶中藥片的數(shù)量，按S1 為 20 片，按 S2 為 30 片，按 S3 為 40 片。 查閱資料可知，常規(guī)的瓶裝式藥片數(shù)量有 20 片、 30 片、 40 片等多種規(guī)格，并且通過組合，能在這幾種規(guī)格的基礎(chǔ)上，設(shè)置 100 片以上的裝藥要求。而帶式裝藥機(jī)器效率高，速度快，但結(jié)構(gòu)過于簡(jiǎn)單，不利于高精度的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。裝有藥粒的藥瓶繼續(xù)被傳動(dòng)鏈帶至供蓋封蓋機(jī)構(gòu)。供瓶、數(shù)粒、供蓋封蓋這三個(gè)生產(chǎn)過程都將在這條主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上完成。為了實(shí)現(xiàn)其裝藥流程，需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析，并得出設(shè) 計(jì)要求。 其次，由于傳統(tǒng)的手工裝瓶在生產(chǎn)管理方面比較困難，出現(xiàn)錯(cuò)誤的狀況在所難免。二是智能化：該領(lǐng)域引入一些新技術(shù)，采用全電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)，使得系統(tǒng)更加快捷、準(zhǔn)確、可靠。當(dāng)然，最重要的是 PLC 具有系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，自身故障率低的優(yōu)點(diǎn)。 我國(guó)醫(yī)藥及醫(yī)療機(jī)械行業(yè)中，有關(guān)醫(yī)藥包裝的機(jī)械產(chǎn)品種類已非常豐富。二是一些企業(yè)在不滿足我國(guó)藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范的流水線廠房生產(chǎn)醫(yī)療產(chǎn)品。改革開放以來，隨著我國(guó)藥物生產(chǎn)設(shè)備市場(chǎng)的迅速發(fā)展，與此市場(chǎng)相關(guān)的技術(shù)開發(fā)與實(shí)踐也備受業(yè)內(nèi)關(guān)注。各種疾病產(chǎn)生，危及生存。調(diào)查結(jié)果顯示，因疾病引起的死亡率增長(zhǎng)了近乎兩倍。本技術(shù)應(yīng)用 PLC 可以通過其通信協(xié)議直接地控制電機(jī)運(yùn)行，這樣自動(dòng)藥片裝瓶機(jī)的運(yùn)行方式得到了監(jiān)控，而且裝藥時(shí)間也可根據(jù)需要得到預(yù)先規(guī)定，從而節(jié)約資源，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。為了保證裝藥精度，使用了毛刷式下藥斗作為下藥機(jī)構(gòu)，使用高速槽型光耦自行設(shè)計(jì) 了光電傳感器，在保證計(jì)數(shù)和下藥精度的同時(shí)，使用了 THB7128 作為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，在節(jié)約 PLC 的 IO 資源的同時(shí)，精確控制步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)傳送帶與下藥斗的工作同步。 作者簽名 : 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明 本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題