基于PLC全自动药品包装机系统的设计 电气自动化专业.docx

摘 要 在科技迅猛发展的今天，人民生活水平也在逐步上升的同时，我们国家的医药包装行业却停滞不前，仍停留在使用继电器控制系统生产产品，然而这种控制系统却有着不可靠，线路极其复杂，出现故障问题难以解决的障碍。在现如今制药行业的高速发展和扩宽，人们对药品的质量、外观、卫生尤其看重，传统的控制系统已经不能跟上现代社会对医药品产品质量的迫切需求。因此为了顺应时代的潮流，对包装机不论是外在还是系统均要进行改良，要做到最基本的外观整齐，质量优良，生产便捷等。所以本篇论文即将介绍的是基于PLC控制系统的全自动袋成型药品包装机，这种PLC控制系统对我国医药品全自动包装机进行了有效的改善，从而使得药品包装机得到了显著的质量提升。 本文主要讲述了包装机的控制系统、工作流程、软件设计以及硬件设计。PLC的选型采用三菱FX2N系列PLC，用于实现全自动药品包装机的启动与停止，实现制袋-充填-封口-打印生产日期和有效日期-切断袋膜等功能，完成整个全自动包装机的自动化控制。可编程控制器(PLC)在自动化生产中起到了至关重要的作用，作为控制系统的核心装置得到了广泛的应用。本次设计的全自动包装机具有控制灵活、可靠性好、使用性强等特点，适用于大多数的自动化药品包装作业。 关键词：PLC； 自动控制； 自动装填； 袋成型； 包装机 ABSTRACT In the rapid development of science and technology, people's living standards are rising at the same time, the pharmaceutical packaging industry in our country has stagnated, still remain in the relay control system used the production of products, but this is not a reliable control system, the fault line is extremely complex and difficult to solve the problem of disorder. With the rapid development of the pharmaceutical industry and is now widening, people of the drug quality, appearance, health is particularly valued, the traditional control system has been unable to keep up with the modern society the urgent demand of the pharmaceutical product quality. Therefore, in order to comply with the trend of the times, the packaging machine, whether external or systematic, should be improved, to achieve the most basic appearance of neat, quality, convenient production and so on. So this paper will introduce the automatic bag forming packaging machine control system based on PLC, the PLC control system is effective to improve our country medicine automatic packaging machine, which makes the pharmaceutical packaging machine can significantly enhance the quality of. This paper mainly describes the packaging machine control system, workflow, software design and hardware design. The selection of PLC with MITSUBISHI FX2N series PLC is used to realize the automatic packing machine start and stop, the bag filling sealing function to print production date and the effective date of the film - cutting, automatic control to complete the automatic packaging machine. Programmable logic controller (PLC) plays an important role in the automatic production. As the core device of the control system, it has been widely used. The design of the automatic packaging machine with flexible control, good reliability, and strong use, and other characteristics, applicable to most automated drug packaging operations. Key words: PLC; automatic control; automatic filling; bag molding; packaging machine 目 录 摘 要 2 ABSTRACT 3 1 绪论 7 1.1 课题的研究背景 7 1.2 课题研究的意义 8 1.3 国内外研究现状 8 1.3.1 国外袋成型包装机发展现状 8 1.3.2 国内袋成型包装机的发展现状 9 1.3.3 自动包装机存在的问题 10 1.4 课题的设计内容和思路 12 1.4.1 课题的内容和要求 12 1.4.2 课题的设计思路 12 2 基于PLC全自动袋成型药品包装机系统的设计关键技术 12 2.1 PLC系统工作原理 12 2.2 基于PLC全自动袋成型药品包装机的结构特点 13 2.3 基于PLC全自动袋成型药品包装机的工艺研究 15 2.3.1 内装物的工艺特性研究 15 2.3.2 包装材料的要求研究 15 2.3.3 包装材料的工艺拟定 16 2.3.4 系统总体布局 17 3 基于PLC全自动袋成型药品包装机系统的硬件设计 18 3.1 硬件配置 18 3.2 操作面板的设计 19 3.3 选型 19 3.3.1 PLC系统的选型 19 3.3.2 光电开关 21 3.4 系统执行部分的设计 22 3.4.1 给料机系统 22 3.4.2定量包装系统 23 3.4.3 伺服电机系统 25 3.5 输入输出点分配的设计 25 3.6 A/D模块的选择 26 3.7 PLC系统外部接线及电机的驱动电路的设计 27 4 基于PLC全自动袋成型药品包装机系统的软件设计 30 4.1 步进指令编程的介绍 30 4.2 控制系统的主程序 31 4.2.1 初始化程序 31 4.2.2 手动程序 33 4.2.3 自动回原点程序 34 4.2.4 自动程序 36 5 结束语 39 5.1方案综合评价和结论 39 5.2 体会和展望 40 参考文献 41 1 绪论 1.1 课题的研究背景 自动化技术在包装机应用体现在多个层面，尤其在传统系统中的应用着为突出，在机电一体化技术迅速发展的时候，自动化已全部应用于包装机上，现在医药品包装机多数用半自动包装机和全自动包装机。包装机械的自动化发展已经向着绿色与自动识别方向迈进。在如今的保护环境、节约能源、走可持续发展的理念下，为自动包装机奠定了夯实的基础，自动包装机的绿色化发展目标实现的着实突出。 经过漫长时间的积累，我们通过自主创新并结合国外一些先进方法，总结各自优点后对我国医药品全自动包装机进行了有效的改善，从而使得药品包装机得到了显著的质量提升。 目前我国医药品包装机械行业发展的具有的共性问题主要是： 一、 产品质量差距。我们引进了很多国外的先进设备并研究其制作工艺与使用方法，但结合我国政策下创造出来的设备始终与国外的保持着一定的距离，尤其在质量上相差很远。 二、 产品技术差距。国外医药品包装机是智能化远程操控，而我国始终有许多难点尚未攻破，无法实现国外的这一技术。 三、产品型号差距。我国目前医药品包装机型号上仅有1700多种，而国外有3000多种，在高端产品上与国外的差距太大。 这些问题在我国存在已经很久，主要是国家的政策影响着项目的前景。根据统计显示，我国包装工业的发展情况已经开始加快步伐了，包装工业的实力想要增强必须结合国情，加强调整的力度。 现在，药品包装工业在各种研究下，加强了调整力度，用现有的市场资源发展业务，来发动调整之后的现代化工业，发展资源配置进行合理化呈现，集中力量做事要充分发挥处理，有效加快国有小型企业的步伐，将管理与创造结合起来，这样能促使包装行业经济效益的增长，促进药品包装工业经济的增长和产品质量的提高，让包装工业持续发展、迅速成长起来。 1.2 课题研究的意义 近几十年以来，医药品包装随着生产渐多越来越被需要，人们对包装的质量、外观和卫生尤为看重，因此对医药品包装提出了更高的要求。我国现已成为世界十大医药生产国和原料出口国之一，但是我国事倍功半的医药品包装特点，使得我国的医药品包装发展一直处于落后状态，采用全自动包装机可有效改变如今的医药品包装的格局。自动包装机机械化包装药品，可节约成本并使质量有所提高。 就药品包装设备来说，国内医药品包装企业虽然在药品包装设备上与国外企业差距不大，但是在操作与使用上差别较大，国内药厂的包装工作中，最常见的包装方式是人为操作，大多的操作人员整体素质与对包装方式的理解都是天差地别的，有些药厂虽然使用了自动包装机械，但是只应用了少部分在包装链的环节上，仅仅是实现了少量的半自动化包装。 因此对医药品进行研究和改进是一件很有意义的事，包装容器的特定工序是制袋-填充-封口。制袋的好坏直接影响着药品的成品率，封口的好坏影响医药品的质量保证。 产品进入流通必须要经过包装，然而包装又必须要使用包装机械。因此这几年来，随着经济的快速增长和人民生活水平的逐步提高，就包装工业来说，呈现快速发展趋势。机电一体化技术已经受到人们的密切关注，只有从多个层面得到充分重视，才能保障包装机械的自动化发展。同时在改善着人们的生活、提高工作效率、节约资源、增强企业竞争力等多方面起着极大的作用。 1.3 国内外研究现状 1.3.1 国外袋成型包装机发展现状 由于国外袋成型包装机在整体的发展上优于同类产品，在一定程度上来说它的竞争优势更加吸引人，可以从以下几个方面进行类比分析： 外形整体构造较为标准。