发布时间 : 星期五 文章自动药片装瓶机PLC控制系统设计毕业设计 2更新完毕开始阅读0deca968ed630b1c59eeb548
绪 论
本文是应用三菱FX2N-16MR与simulator6c仿真软件设计的自动药片装瓶机系统。
1 方案设计
1.1 任务描述
这是一个将一定数量药片自动连续地装入到药瓶中的控制任务。
按下按钮S1、S2、S3或者S4，可选择每瓶装入3片、5片、7片或者10片药片，通过指示灯HI、H2、H3或者H4表示当前每瓶的装药数量。当选定要装入瓶中的药片的数量后，接通系统开关，电动机M驱动皮带机运转，位置检测检测到皮带机上的药瓶到达装瓶机的位置，皮带机停止运转。
当电磁阀Y打开药片自动装瓶的装置后，通过光电传感器B1，对进入药瓶的药片进行计数，当药瓶中的药片达到预先选定的数量后，电磁阀Y关闭，皮带机重新自动启动，使药片装瓶过程自动连续运行。
如果当前的装药过程正在进行时，需要改变药片装入数量（例如7片改为5片），则只有在当前药瓶装满后，从下一个药瓶开始装入改变后的数量。
如果在装药过程中断开系统开关，则在当前药瓶装满后，系统停止运行。 当系统开关X0的常闭触点闭合时，采用手动操作，首先选择装药量，如果按下每瓶装3片按钮S1，电磁阀打开，开始装药，通过光电传感器和计数器对药片进行计数，当达到3片时电磁阀关闭，停止装药。同样的对于5片、7片、10片。自动药片装瓶机模型如图1-1所示。
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图1-1 自动药片装瓶机控制系统模拟器示意图
1.2 生产工作过程和要求
（1） 实际试验和生产表明，该控制系统能够达到生产所提出的速度和效率 要求。并且该控制系统扩展性和通用性良好。由该装瓶机控制系统可见，一般药品包装动作均可分为以下几个模块：
①药品容器供应(如药瓶供应)； ②药品供应(如药丸药粒等供应)； ③密封方案实现(如瓶盖供应与封盖)；
④成品半成品运输(如主传动链，连接各个动作阶段，直至完成装瓶)； ⑤最终封装(如装箱等)。PLC的逻辑控制能力强，处理数字与模拟信号能力稳定快速，而且对于基于时间的顺序动作控制能力尤其强，因此是医药行业中自动药品包装机械的理想控制平台。只要药品包装的各个动作能通过机械方式实现，就能够找到相应的控制系统来实现自动化。
（2） 典型的自动控制动作有：
①精确的位置控制可由高精度的步进电机或伺服电机实现，以及通过设计闭环控制系统使用传感技术实现；
②运动的控制可由各种电机实现；
③单向或双向的冲击动作可由气压系统实现，液压系统还可以完成带负载的有位置要求的动作；
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④对于各种动作所需要的条件判断可利用各种传感技术输入信号至PLC来实现等。由此可见，该自动装瓶机的控制系统稍加改进，能实现各种异型瓶、异型粒的自动包装，在药品包装行业中能够实现绝大多数的包装机械的自动化。另外，该自动装瓶机所有动作均可由气缸和步进电机来完成，因此也可由数字量的输入输出控制来完成。现在多元化的产品和市场要求可能在产品包装中需要能够处理模拟量的控制系统，如精确可调或连续的位置量、参量等。PLC的功能同样可以处理模拟量的控制。
1.3 程序流程图
程序流程图设计如图1-2所示
图1-2 程序流程图
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1.4 系统总体设计
FX2N系列可编程控制器是功能齐全的中小型PLC，其控制规模包括16点/32点/48点/64点/80点/128点/，输出具有继电器/晶体管/晶闸管输出，内置8KB容量的EEPROM存储器，CPU运算处理速度0.55~0.7us/基本指令，在三菱FX2N系列PLC器件的右侧可连接I/O扩展模块和特殊功能模块。
图1-3 自动药片装瓶控制系统PLC资源分配
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