基于PLC全自動藥品包裝機系統設計

李彥洲

摘 要：產品的個性化和多樣化逐漸成為決定產品銷量的重要因素。藥品也不例外，一個美觀、整齊、質量優良的包裝會給人嚴謹的印象，必然會帶來消費者對藥品的認同。而要獲得質量優良的包裝機，在生產環節是至關重要的。包裝機的動作、定位要求精準，而且生產線還要具有隨產品變化而變化的榮幸，所以，對整個包裝機的控制要求也越來越高。傳統的自動生產線主要采用繼電器控制系統，繼電器系統的設計復雜性和接線繁瑣性已經不能適應現代企業的要求，對于藥品生產線更是如此，所以，經濟且有一定柔性的新型包裝機械是市場迫切需要的。該文著重介紹并改進了一種基于PLC作為控制系統核心的全自動袋成型藥品包裝機，并對控制系統中的每一個部分的硬件和實現定制功能的軟件進行詳細介紹，為工業中能夠實現自動控制進行探索。

關鍵詞：藥品包裝機 袋成型 PLC FX2

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）07（b）-0063-02

1 研究背景

我國的經濟在持續的發展，同樣，人們對健康的要求也逐漸提高，藥品的生產和制造為人們的健康做了很大貢獻，我國已成為世界十大醫藥生產國和原料出口國之一。從實際情況上來說，對于醫藥相關類產品的包裝，我國的水平還落后于發達國家，最早的藥品的生產和包裝是靠手工，手工業從勞動強度和速度上都有很大的缺陷，進而影響產品的質量，從而使效益也變差。后來，用一些設備代替了一部分手工業，這樣也加快了效率。以前的設備控制主要是采用繼電器系統，繼電器中的時間繼電器、速度繼電器也使控制實現多樣化。但是復雜的控制和適應產品的多樣化控制再采用繼電器系統會有很大的弊端，如接線復雜、改進小問題需要較大改進控制系統的邏輯，所以找到能實現繼電器系統的控制，又能使接線簡單，改進方便的系統成為各大領域急需解決的問題。可編程序控制器的出現使這一問題變得簡單，用CPU、存儲器、輸入輸出模塊組成了一個控制器，向存儲器編寫程序，由CPU計算，進而實現控制，是這一控制機的最大特點。自動藥品包裝機的控制系統采用PLC控制，既可以控制整個生產線對藥品進行包裝，又能根據產品要求隨時調整生產方式。

2 袋成型自動藥品包裝機的機械結構以及工作原理

袋成型自動藥品包裝機結構包括用于塑化材料的加熱器、用于壓制的卡盤、用于檢測包裝位置的傳感器。傳感器主要是采用光電傳感器，當產品是滿裝的狀態，光電傳感器會根據發射光和反射光的數據判斷包裝是否填滿。如反射率高，說明包裝未填充滿藥品；如反射率低，則說明藥品是滿的。使包裝進行密封是通過具有加熱裝置的夾盤，當傳感器檢測到藥品盒裝滿以后，加熱盤將加熱，達到塑封溫度，進行動作，通知包裝機進行包裝。整一個一套藥品包裝好后，用傳送帶將產品運走。12個組為一套，完成交工后，一套藥品由拉膜機構塑封，打捆成型。在打捆中，涉及到速度的參數、時間的參數。由此，一整套系統完成生產線的操作涉及到個數、時間、速度的控制。針對以上要求，選用的三菱FX2N38M的PLC，對應輸入輸出接口上連接輸入設備，如啟動按鈕、停止按鈕、急停按鈕等，在輸出接口上連接制袋裝置、計數裝置、剪切裝置、縫合裝置等，實現一整套過程。一臺設備上自動完成制袋成型、計量充填、封合剪切等全過程的自動包裝設備。該機主要由計量裝置、拉膜機構、縱封機構、橫封機構、糾偏機構等組成。機構袋成型藥品自動包裝機整機運行時，拉膜電機啟動，通過傳動機構帶動拉膜帶恒速連續運行，拉膜帶的速度可以按照包裝速度設定值自動調整。整個設計總共分為兩步，第一部按照要求，連接輸入和輸出設備，列出輸入輸出分配表，第二部根據要求設計程序。

3 PLC輸入輸出點分配

I/O點分配如表1所示。

控制系統的主程序如圖1所示。

4 結語

此論文完成了電氣控制系統硬件和軟件的設計工作，可以實現手動、回原點、單步、單周期、連續各種工作方式的切換，能夠按照預期的目標正常地運行。程序設計時結構清晰，易于檢查和修改，而且為以后軟件的維護和改進提供了方便。對系統的可靠性進行了充分考慮，加入了各種的保護措施，盡量消除了各種可能的事故隱患。

PLC非常有利于小型自動化系統的實現，用PLC作為下位機實現現場的信號輸入和實時控制，是執行可靠，而且有效地實現了分散控制。

參考文獻

[1] 李學忠，張國全.全自動包裝機PLC控制系統設計[J].廣西輕工業，2007（2）：41-42.

[2] FX2N系統微型可編程控制器適用手冊[R].廣州：正海科技開發有限公司，1996.