基于PLC的药品包装机控制系统设计与应用.doc

基于PLC的药品包装机控制系统设计与应用

内容摘要

药品包装机不仅可以提高生产效率和产品质量，改善系统性能，还能增强系统的可靠性和使用安全性，方便维修调试。随着现行药品生产管理规范要求生产流程的控制质量增加一个更加自动化的包装过程成为关键。本课题就是以提高药品包装的效率和实现包装双功能化为目的，结合实际需求，开展的对智能药品包装机的研究。

本文对药品包装机的工作原理、控制要求和工作流程进行了详细分析，从硬件和软件两方面进行药品包装功能的设计。系统采用S7-200SMARTPLC作为主控制器，实现对伺服驱动器、气缸等被控对象的复杂控制以及光电传感器、接近开关、编码器等检测元件的信号采集。人机交互界面采用SMART700IE触摸屏实现，具有显示、监控、报警等功能。控制层与监控层的通信采用以太网通信方式，实现了包装过程的可控性、可视化。药品包装机由药品”下放与传送、吸说明书、吸盒、装盒、计数、气缸剔除等六部分组成，利用PLC控制、PID控制、伺服控制、传感器检测以及人机界面显示等先进技术实现了系统的自动控制。

关键词：药品包装机；PLC控制；伺服控制

目录

TOC\o1-3\h\z\u内容摘要 1

1绪论 4

1.1课题的背景及意义 4

1.2国内外发展现状 4

1.2.1国外药品包装自动控制系统发展现状 4

1.2.2我国药品包装自动控制系统发展现状 5

1.3本文的主要内容 5

2药品包装机控制系统系统的总体设计 5

2.1药品包装机控制系统系统的生产工艺概述 6

2.2药品包装机控制系统系统控制需求分析 6

2.2.1模块化设计的概念 7

2.2.2模块化设计步骤 7

2.2.3模块化思想在药品包装机上的应用 8

2.3总体设计方案 10

2.4系统器件选型 11

3系统硬件设计 14

3.1药品下放与传送机构 14

3.1.1泡罩板自动下料机构 14

3.1.2药瓶自动下料机构 14

3.2主伺服驱动系统设计 15

3.3药品包装过程设计 16

3.3.1说明书下放机构 16

3.3.2药盒供给系统 17

3.3.3包装物入盒系统 18

4软件程序设计 18

4.1系统控制总体设计 18

4.2各模块的程序设计 20

4.2.1角度控制 20

4.2.2移位控制 20

4.2.3软件容错 20

5结论 21

参考文献 22

1绪论

1.1课题的背景及意义

随着经济发展和科技进步，现代包装机械正朝着智能化、集成化、自动化和网络化方向发展。药品包装机就是一种机电一体化且综合性较强的机械产品，其包括控制装置、动力系统、传感检测系统、传动系统以及执行机构等。

药品装盒机市场竞争激烈，呈现高速度、高效率、高质量的发展趋势。我国未来药品包装机的发展方向主要为：一是打破“小而散”的行业局面，多元化、精致化、适应多种模具和包材的药品包装机能更好地适应市场的需求。二是向高精尖方向不断发展，由劳动密集型、设备密集型向信息密集型、知识密集型转变，建立一个产品循环系统。

课题研究的目的：设计出一套药品包装双功能化的控制方案，实现药品包装的自动化、智能化、模块化。对气缸动作运用控制方法，实现其动作的准确和快速。采用高性能技术、伺服系统，检测技术，运用伺服、角度、移位控制方法，达到包装的高精度、高速度、高质量的最终效果。

课题研究的意义：加快自主创新的步伐，研发具有国际竞争水平和自主产权的药品包装机是我国药品包装行业的紧迫任务。目前我国药品包装机还处于发展阶段，研制自动药品包装机对于提高国内医药包装机械的技术水平、提高药品装盒的速度和效率、保证产品的合格率具有重要意义。这不仅能够大大降低包装机的开发成本，而且对缩短产品开发周期、提高企业生产率和增强竞争力具有重要意义。

1.2国内外发展现状

1.2.1国外药品包装自动控制系统发展现状

国外药品包装自动控制系统的发展历史悠久，其中德国、美国、日本几个国

家的发展水平处于世界前列。德国是药品包装机出口量最大的国家，出口比例占总生产量左右。众所周知，德国是包装机械强国，包装业发展也处于稳步增长阶段。美国的包装行业发展较早，药品包装机械体系相对完整且独立，其产量和种类都位居世界之首。其产品以机电一体化控制居多，实现了计算机、机械设备的紧密结合。与德国、美国相比，日本包装行业起步较晚，中小单机为其特色产品。日本的药品包装机自动化水平高、产品体积