基于PLC的藥劑自動配制系統(tǒng)設(shè)計

袁鑰

【摘 要】隨著科技的進(jìn)步，人們很多的生產(chǎn)方式都發(fā)生了極大的改變，基于PLC技術(shù)的生產(chǎn)方式改變了許多產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，同時也提高了社會化生產(chǎn)力，讓產(chǎn)品的精細(xì)化得到了提升。本文是對基于PLC的藥劑自動配制系統(tǒng)設(shè)計的探究。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù);藥劑配制;自動化系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計

PLC技術(shù)是當(dāng)前機(jī)械化生產(chǎn)應(yīng)用中最火熱的自動化機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)。主要是利用PLC可編程邏輯控制器對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操控，完成機(jī)械自動化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。同時，在PLC技術(shù)應(yīng)用的生產(chǎn)過程中，利用PLC與動態(tài)軟件相結(jié)合，能夠更加精確的完成藥劑配制過程，還能實現(xiàn)藥劑配置過程的全過程監(jiān)視和控制。PLC可編程邏輯控制器技術(shù)擁有控制力強(qiáng)、精細(xì)度高、控制內(nèi)容全面、故障排除快速等特點，便于維護(hù)，生產(chǎn)效率極高，這也是當(dāng)前社會生產(chǎn)中PLC技術(shù)應(yīng)用廣泛的原因之一。

一、基于PLC的藥劑自動配制系統(tǒng)功能設(shè)計

1、藥劑配制流程描述

藥劑配制的過程一般都分為原液萃取、濃度配比、灌瓶輸送三個大的環(huán)節(jié)。基于PLC的藥劑自動配制系統(tǒng)設(shè)計，就需要根據(jù)這三個大環(huán)節(jié)進(jìn)行相應(yīng)的流程設(shè)計和控制。這也需要基于PLC可編程控制器設(shè)計的系統(tǒng)能夠?qū)υ哼M(jìn)行輸送，并實現(xiàn)配藥、灌瓶的自動控制[1]。

2、原料萃取和輸送

藥劑的配制離不開原料萃取和控制，通過設(shè)置好的管道對藥劑原料進(jìn)行控制，由PLC可編程控制器根據(jù)設(shè)定好的時間控制內(nèi)容，對藥劑的原料進(jìn)行精確的萃取和輸送，并在輸送過程中對萃取出的藥劑原料進(jìn)行濃度降低或濃度提升，以此為下一步配制做準(zhǔn)備。

3、藥劑自動配制

基于PLC技術(shù)的藥劑自動配制系統(tǒng)，需要單獨實現(xiàn)藥劑的自動配制。首先，需要對輸送的原液加入適量的稀釋劑，對原液的濃度進(jìn)行降低，并輸送到藥業(yè)箱中，等待系統(tǒng)的注入和配制。然后，需要系統(tǒng)精確化注入的原料量值，根據(jù)設(shè)定好的數(shù)值進(jìn)行自動化配制，既保證配制的藥劑合格率，也能最大限度的提升原材料的使用率。當(dāng)然，為了能夠準(zhǔn)確的控制藥液注入的流量和濃度，需要在藥劑和稀釋劑的管路上加裝檢測器，實時監(jiān)測藥劑和稀釋劑的數(shù)值，并反饋給控制計算機(jī)，記錄數(shù)值內(nèi)容[2]。

4、藥劑自動灌輸

藥劑成功配制之后，需要通過管道再次傳輸，注入藥劑瓶。同樣需要在藥劑管路上加裝檢測器，對藥劑的濃度、流量進(jìn)行監(jiān)控，保證每一次輸送注入的藥劑都符合配制的濃度標(biāo)準(zhǔn)。

5、PLC遠(yuǎn)程控制

PLC技術(shù)中，需要設(shè)置基于PLC技術(shù)控制的總控制臺，對于整個藥劑配制的機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行整體監(jiān)測，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，對于各項工作數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯存檔，也能更方便控制人員的操作。

二、基于PLC的藥劑自動配制系統(tǒng)功能內(nèi)容

1、分瓶功能

分瓶功能是安裝在藥劑自動配制系統(tǒng)的前端，作用是通過間歇性的停頓和截斷，讓藥劑瓶分段式的從傳輸帶上傳輸下去，也方便后續(xù)的藥劑配制、調(diào)劑、注入工作。藥劑自動配制系統(tǒng)的分瓶功能是由PLC技術(shù)控制的電機(jī)進(jìn)行運轉(zhuǎn)控制，通過PLC可編程總控制器使用的計算機(jī)計算并設(shè)定好時間，就可以對PLC的自動配制工作的運行速度進(jìn)行非常好的控制效果。

2、標(biāo)簽功能

標(biāo)簽功能是在配制好的藥劑進(jìn)行裝瓶之后，通過機(jī)器在藥劑瓶上壓制好標(biāo)簽，這樣不但能夠提升藥劑出產(chǎn)時間的精準(zhǔn)性，還能節(jié)省后續(xù)的人工流程，一次性完成藥劑的配制、注入、標(biāo)簽、分箱，只需要讓工人將分好箱的藥劑搬運到指定地點，等待運走就可以了。能夠顯著的簡化藥劑配制流程，提高生產(chǎn)效率。

三、基于PLC的藥劑自動配制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

1、硬件內(nèi)容

基于PLC的藥劑自動配制系統(tǒng)硬件內(nèi)容，包括電機(jī)、輸送管、儲液箱、液壓泵、流量計、檢測器、控制箱和其它附屬硬件等等。

2、硬件作用

2.1 儲液箱

儲液箱分為原液儲存箱、稀釋劑儲存箱和藥劑儲存箱，分別存儲藥劑的原液、稀釋劑和已配置完成的藥劑。

2.2 輸送管

輸送管是用于輸送原液、稀釋劑和藥劑的管道。一般為了減少藥劑配制的時間，也為了方便流程和生產(chǎn)，藥劑的配置一般都是在輸送管里輸送的時候進(jìn)行的配制。這就需要液壓泵為藥劑原液、稀釋劑的輸送提供壓力，讓其能夠快速的傳輸。

2.3 流量計、檢測器

流量計是用于檢測管道內(nèi)液體的流速，如果原液、稀釋劑在管道中混合的時候過于粘稠，就需要使用電機(jī)進(jìn)行攪拌;而原液、稀釋劑的粘稠度不大的時候，就無需使用電機(jī)攪拌，僅僅是通過輸送管里的輸送，就能夠讓原液和稀釋劑達(dá)到均勻混合的效果。不過，為了防止意外發(fā)生，就需要在管道的盡頭安裝檢測器，負(fù)責(zé)檢測混合的濃度[3]。

2.4 控制箱

控制箱是每一條生產(chǎn)線上都應(yīng)該配備的硬件構(gòu)造，主要是用來控制生產(chǎn)線上的機(jī)械設(shè)備。控制箱應(yīng)該是每一條生產(chǎn)線上都有一個，作為PLC可編程控制器的控制節(jié)點，在生產(chǎn)線發(fā)生故障的時候能夠迅速找到故障地點，并進(jìn)行及時的隔斷，并迅速排除故障，提高故障的檢修率。

四、基于PLC為基礎(chǔ)的藥劑自動配制系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容

1、傳感器

基于PLC為基礎(chǔ)的藥劑自動配制系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容，電子傳感器技術(shù)是萬萬不能少的。PLC可編程控制器技術(shù)主要是計算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電子技術(shù)等多樣技術(shù)的結(jié)合體。其中，電子傳感器技術(shù)是位于每一個節(jié)點上的傳感裝置，目的是幫助PLC可編輯控制器收集藥劑自動配制實時的數(shù)據(jù)，讓PLC為基礎(chǔ)的藥劑自動配制系統(tǒng)能夠根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行有依據(jù)的運行。

2、傳送帶

傳送帶是所有機(jī)械生產(chǎn)中需要用到的傳輸用具，不但能夠用于材料的傳輸，也能用于各種物質(zhì)的傳送，很多的生產(chǎn)活動都是在傳送帶傳送過程中完成的。不過，藥劑的傳送帶更加精致一些，對于藥劑在傳送帶上移動的速度、距離都要進(jìn)行可靠的計算，精準(zhǔn)定位藥劑藥瓶的位置，為藥劑的配制注入提供便利因素。

3、分瓶裝箱

氣動裝置是物料分揀過程中的執(zhí)行程序，當(dāng)物料需要進(jìn)行分揀時，PLC將會向電磁閥發(fā)出相應(yīng)的信號，在氣缸動作的幫助和作用下，會將物料推到相應(yīng)的卸料槽中1。另外也會在氣缸的兩端設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)裝置[4]。

4、PLC控制器

事實上，根據(jù)藥劑自動配制系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容和詩集需要，關(guān)于PLC可編程控制器的功能劃分內(nèi)容需要更加的細(xì)致。譬如一條生產(chǎn)線上關(guān)于藥劑在傳輸管里的傳輸速度、濃度控制，傳輸帶的傳輸速度等等，都需要進(jìn)行精準(zhǔn)的控制。另外，根據(jù)實際的情況發(fā)生的變化，PLC控制器也需要對相應(yīng)的條件進(jìn)行改變，以保證藥劑配制生產(chǎn)的穩(wěn)定。

5、自動監(jiān)控設(shè)備

為了更好的對自動裝配機(jī)械進(jìn)行運行控制，也為了提高藥劑配制的精細(xì)化要求，PLC技術(shù)的自動化系統(tǒng)設(shè)計中，監(jiān)控設(shè)備和電子傳感器技術(shù)一樣是不可缺少的。通過自動化監(jiān)控設(shè)備，能夠幫助機(jī)械設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和操作，同時還能直觀的顯示設(shè)備實時的運行狀態(tài)，提高故障的排查率。

結(jié)束語

基于PLC可編程控制器擁有非常多的優(yōu)點，例如能夠根據(jù)工作內(nèi)容的不同更改工作模式，還能基于原系統(tǒng)進(jìn)行功能的擴(kuò)展，具有非常高的應(yīng)用價值。而基于PLC的藥劑自動配制技術(shù)不但能推動市場藥劑的數(shù)量發(fā)展，基于精確化的機(jī)械控制，亦可提高藥劑質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙彥軍.基于PLC的礦物裝料系統(tǒng)設(shè)計[J].機(jī)械管理開發(fā)，2019，34（3）：191-192.

[2]劉德勝，陳曉偉，劉云鵬，等.基于PLC的食品藥品恒溫恒濕培養(yǎng)室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].自動化與儀表，2019，34（04）：30-32，109.

[3]秦凱焌，李徽.基于PLC的移動機(jī)械位置檢測系統(tǒng)[J].自動化與儀表，2019，34（02）：66-69.

[4]梁新平.基于PLC的自動化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)軟件設(shè)計[J].電子設(shè)計工程，2019，27（2）：115-118.

（作者單位：山東越浩自動化有限公司）