【摘 要】隨著自動(dòng)化技術(shù)不斷深入，新型的自動(dòng)藥品包裝機(jī)也隨著時(shí)代進(jìn)步而不斷改進(jìn)。而本文介紹的是利用三菱PLC的可編程控制器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)藥品包裝，整個(gè)系統(tǒng)采用PLC控制包裝機(jī)運(yùn)行，并給出了控制要求、梯形圖、I/O分配表、流程圖、調(diào)試過程等一系列步驟。
【關(guān)鍵詞】自動(dòng)藥品包裝機(jī)；可編程控制器；控制系統(tǒng)
在醫(yī)藥行業(yè)中，許多小型企業(yè)和工廠的藥品顆粒包裝機(jī)由于采用傳統(tǒng)的繼電器和接觸器的控制方式，其功能簡單、數(shù)字自動(dòng)控制化程度不高、維修和硬線接線時(shí)復(fù)雜，同時(shí)在特殊情況下，又滿足不了市場的需求和時(shí)代腳步。在現(xiàn)代自動(dòng)化非常程度高的背景下，采用自動(dòng)化生產(chǎn)藥品包裝機(jī)，這不僅能提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，并且節(jié)約了成本，同時(shí)加大了電氣和機(jī)械部分有機(jī)組合控制。在自動(dòng)化飛速發(fā)展的今天，這種設(shè)計(jì)是不可少的。
一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及藥品裝藥過程
1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
包裝機(jī)控制系統(tǒng)由電氣部分和氣動(dòng)執(zhí)行部分組成。如圖1所示
圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
2.藥品裝藥過程示意圖
藥品裝藥過程如圖2所示，藥品顆粒經(jīng)存料斗后，存料斗上的光電檢測是否有藥品，隨后藥品顆粒便進(jìn)入電振機(jī)，通過電振機(jī)開始振蕩，同時(shí)篩選出合格的藥品顆粒，電振機(jī)上的光電進(jìn)行檢測并且進(jìn)入轉(zhuǎn)盤內(nèi)，轉(zhuǎn)盤以高速旋轉(zhuǎn)的方式運(yùn)行，利用離心力作用，藥品顆粒被組成一行，再經(jīng)出槽口進(jìn)入對射式光電開關(guān)檢測范圍，進(jìn)行對每一粒藥品的計(jì)數(shù)，從而發(fā)出脈沖信號，當(dāng)累計(jì)到藥品顆粒設(shè)定值時(shí)，則可編程控制器輸出控制信號后，存料斗停止，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，隨之進(jìn)行旋蓋動(dòng)作（檢測），從而實(shí)現(xiàn)藥品裝粒的自動(dòng)化控制。
二、藥品包裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)備的選擇
本文藥品包裝機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)備主要由光電開關(guān)、接近開關(guān)、可編程控制器（PLC）、電動(dòng)機(jī)等組成。
1.光電開關(guān)
光電開關(guān)一般都具有良好的回差特性，因而即使被檢測物在小范圍內(nèi)晃動(dòng)也不會(huì)影響驅(qū)動(dòng)器的輸出狀態(tài)，從而可使其保持在穩(wěn)定工作區(qū)。同時(shí)，自診斷系統(tǒng)還可以顯示受光狀態(tài)和穩(wěn)定工作區(qū)，以隨時(shí)監(jiān)視光電開關(guān)的工作。
2.接近開關(guān)
電感式接近開關(guān)屬于一種有開關(guān)量輸出的位置傳感器，它由LC高頻振蕩器和放大處理電路組成，利用物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場的振蕩感應(yīng)頭時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個(gè)渦流反作用于接近開關(guān)，使接近開關(guān)振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，由此識別出有無物體接近，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。
3. PLC的選用
可編程控制器是整個(gè)自動(dòng)控制核心部分，系統(tǒng)輸入信號可分為兩個(gè)部分，一是面板上的控制，停止，啟動(dòng)，復(fù)位等控制按鈕。另外一部分是行程開關(guān)，如傳感器、光電開關(guān)，也是PLC輸入量，經(jīng)過PLC內(nèi)部邏輯運(yùn)算以輸出變量轉(zhuǎn)化為輸出信號，從而控制系統(tǒng)作出一系列動(dòng)作。
根據(jù)本控制要求，又是分析藥品包裝機(jī)自動(dòng)化控制，同時(shí)又有10個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn)，從價(jià)格和性能方面來講，則應(yīng)該選擇日本三菱FX-2NX系列，它主要特點(diǎn)體積小，重量輕，控制性好，靈活性和抗*力強(qiáng)，維護(hù)簡單，編程方便，以及*的通信功能，適合在特殊環(huán)境下工作，彌補(bǔ)了企業(yè)自動(dòng)化不強(qiáng)的缺點(diǎn)。
三、I/O分配表及外部接線圖
根據(jù)自動(dòng)藥品包裝機(jī)的工作要求，對其中所需要用到的輸入輸出資源相應(yīng)分配到PLC的硬件，得到I/O資源分配表（如表1）和PLC的外部硬件接線圖（如圖2）。
圖2 外部硬件接線圖
四、藥品包裝機(jī)的PLC程序設(shè)計(jì)
根據(jù)自動(dòng)藥品包裝機(jī)的工作要求，其工作分部程序如圖所示。
1.傳送機(jī)工作程序
當(dāng)空瓶光電式接近開關(guān)X6傳送帶上檢測到有藥品時(shí)，電動(dòng)機(jī)Y1則工作如圖3所示。
圖3電動(dòng)機(jī)工作梯形圖
2.電振機(jī)工作程序
當(dāng)光電式接近開關(guān)X10檢測到有藥品時(shí)，電振機(jī)Y2則工作如圖4所示。
圖4電振機(jī)工作梯形圖
3.轉(zhuǎn)盤機(jī)工作程序
當(dāng)光電式接近開關(guān)X11檢測到有藥品時(shí)，轉(zhuǎn)盤機(jī)Y3則工作如圖5所示。
圖5轉(zhuǎn)盤機(jī)工作梯形圖
4.計(jì)數(shù)工作程序
當(dāng)對射式接近開關(guān)X12檢測到藥瓶時(shí)，X12便有一個(gè)脈沖進(jìn)入PLC和設(shè)定值比較，則計(jì)數(shù)工作程序如圖6所示。
圖6計(jì)數(shù)工作梯形圖
5.滿瓶和旋蓋工作程序
當(dāng)光電式接近開關(guān)X7和X13分別檢測到滿瓶和瓶子時(shí)，旋蓋機(jī)Y4則工作如圖7所示。
圖7旋蓋機(jī)工作梯形圖
6.單周和循環(huán)程序
點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕X1后，點(diǎn)擊選擇連續(xù)或單周按鈕X2，系統(tǒng)根據(jù)選擇的方式，是單周還是連續(xù)進(jìn)行工作如圖8所示。
7.報(bào)警程序
當(dāng)傳送帶上接近開關(guān)X6、電振機(jī)上接近開關(guān)X10、轉(zhuǎn)盤上接近開關(guān)X11、對射式接近開關(guān)X12，在規(guī)定時(shí)間里，任一接近開關(guān)都沒有檢測到藥品時(shí)，報(bào)警指示燈Y6則工作報(bào)警。按下復(fù)位按鈕X5時(shí)，則恢復(fù)原狀態(tài)。
圖8單周和循環(huán)程序梯形圖
五、調(diào)試過程
1.按下啟動(dòng)按鈕SB1后，根據(jù)藥品包裝機(jī)包裝需求可以按下SB2選擇連續(xù)或單周期運(yùn)行。
2.藥品顆粒經(jīng)存料斗后，存料斗上的光電檢測是否有藥品，隨后藥品顆粒便進(jìn)入電振機(jī)，通過電振機(jī)開始振蕩，同時(shí)篩選出合格的藥品顆粒，電振機(jī)上的光電進(jìn)行檢測并且進(jìn)入轉(zhuǎn)盤內(nèi)，轉(zhuǎn)盤以高速旋轉(zhuǎn)的方式運(yùn)行，利用離心力作用，藥品顆粒被組成一行。
3.當(dāng)出槽口開始放料填裝藥品時(shí)，通過光電傳感器，對進(jìn)入到藥瓶的藥片進(jìn)行記數(shù)，當(dāng)藥瓶 的藥片達(dá)到預(yù)先選定的數(shù)量后，出槽口關(guān)閉，皮帶機(jī)重新自動(dòng)啟動(dòng)，使藥片裝瓶過程自動(dòng)連續(xù)地運(yùn)行。
4.如果在裝藥的過程中斷開系統(tǒng)開關(guān)，則在當(dāng)前藥瓶裝滿后，系統(tǒng)停止運(yùn)行。
5.如果藥品包裝機(jī)在工作過程中沒有檢測到藥品時(shí)，則報(bào)警系統(tǒng)立即報(bào)警并中斷包裝機(jī)運(yùn)行，等待復(fù)位后重新啟動(dòng)。
六、結(jié)束語
自動(dòng)藥品包裝機(jī)自動(dòng)化控制通過利用PLC和光電開關(guān)控制，使整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制和性能大大提高。自動(dòng)藥品裝瓶機(jī)不管在運(yùn)行上，還是在節(jié)約成本上，都取得了良好的效果。它使用簡單、可靠性高、減少了人工流水線的操作，節(jié)約了維修的時(shí)間，在自動(dòng)化的生產(chǎn)中，這種自動(dòng)化藥品包裝機(jī)將有較好的發(fā)展前景。
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