自动药片装瓶机控制

摘要

本文介绍了自动药片装瓶机控制系统的发展历程及其意义，还包括自动装瓶机的设计、硬件系统设计、软件系统设计与程序的调试与检测、设备动作要求及其实际应用效果。

本文设计利用三菱的FX2N––16MR––001的可编程控制器实现了药瓶的自动装填，该控制系统能够达到生产所提出的速度和效率要求。整个系统采用了一台PLC控制，整个控制系统设一个控制室。利用PLC控制装瓶机运行，实现了装瓶机启动、停止、以及中途改变填装粒数的功能，从而实现了装瓶机运行的自动化功能。PLC特有的I/O指示功能以及简便的PLC控制接线使其查找故障点十分迅速、方便。PLC主机工作可靠，本身故障很低。所以，采用PLC设计装瓶控制系统。

关键词：PLC；计数器；SFC状态指令

I

ABSTRACT

This paper introduces the development process of the automatic control system of bottling machine tablets and its significance, also includes the design of automatic bottling machine, hardware design, program design and debugging and testing of software system, the motion requirements of the equipment and the actual application effect.

This paper designed by MITSUBISHI FX2N - 16MR - 001 programmable controller to realize automatic the bottle filling, the control system can achieve the production speed and efficiency requirements. The system uses a PLC to control, the whole control system sets up a control room. Use PLC to control the bottling machine operation, realized the bottling machine to start, stop, and change Variable filled grain number function, so as to realize the function of.PLC specific I/O automatic bottling machine movement indicator function and simple PLC control wiring to find the point of failure is very rapid, convenient and reliable fault.PLC host, itself is very low. Therefore, the design of PLC bottling control system.

Key Words: PLC; counter; SFC status command

II

目 录

第1章 自动药片装瓶机的发展历程 ......................................................................... 1

1.1 自动药片装瓶机的研究发展状况 ................................................................. 1 1.2 自动药片装瓶机的研究目的及意义 ............................................................. 2 第2章 方案设计 ......................................................................................................... 3

2.1 任务要求 ......................................................................................................... 3 2.2 程序流程图 ..................................................................................................... 4 2.3 PLC系统总体介绍及故障分析 ...................................................................... 5 第3章 硬件设计 ......................................................................................................... 7

3.1、PLC的基本介绍 ........................................................................................... 7 3.2、PLC的基本结构 ........................................................................................... 9 3.3、工作原理 ..................................................................................................... 10 第4章 软件设计 ....................................................................................................... 12

4.1主电路设计 .................................................................................................... 12 4.2确定I/O 点总数及地址分配 ........................................................................ 13 4.3控制电路 ........................................................................................................ 13 4.4设备材料表 .................................................................................................... 14 4.5程序设计 ........................................................................................................ 15 4.6梯形图 ............................................................................................................ 16 4.7语句表 ............................................................................................................ 21 第5章 程序的调试与检测 ....................................................................................... 23

5.1程序运行调试 ................................................................................................ 23 5.2程序检测 ........................................................................................................ 23 总结 ............................................................................................................................. 24 参考文献 ..................................................................................................................... 26 致谢 ............................................................................................................................. 27

III

江西工程学院电气控制与PLC原理课程设计

第1章 自动药片装瓶机的发展历程

1.1 自动药片装瓶机的研究发展状况

随着科技的日渐发展，相应PLC的应用范围正被不断扩大，其发挥主导作用的领域日趋显著，医药行业的应用包含其中，其中具有代表性的有自动装瓶机的应用及发展。目前，在药片自动包装设备方面，关于PLC的自动装瓶技术已日显成熟，并且现在国内外均有相关设备。本技术应用PLC可以通过其通信协议直接地控制电机运行，这样自动药片装瓶机的运行方式得到了监控，而且装药时间也可根据需要得到预先规定，从而节约资源，降低生产成本，提高产品质量。很显然的，此设计采用FX2N系列PLC实现对药片自动装瓶机的控制，实现对系统的功能控制。

国外发展状况：无论是“药片文化”还是“饮食文化”从很早以前就困扰着外国公众，并且当我国民众还处于为实现民族独立，人民解放奋战的水深火热中，他们的这种困扰已经开始。美国杂志刊登的一份研究报告曾指出，从1974到1997的23个年头里，针对死亡率问题，包括美国在内的九个西方国家接受调查。调查结果显示，因疾病引起的死亡率增长了近乎两倍。其中饮食结构不合理是发病率的主要原因。尤其是在二战后，在崇尚速度和效率的美国，快餐业迅速崛起。就这样，餐饮业给业主带来利益并给民众带来方便的同时，民众的健康及寿命受到的消极影响显而易见。各种疾病产生，危及生存。随之医疗产业崛起，速度更是可想而知。这时随着PLC等自动化技术的发展，PLC的应用领域正不断扩大着，药片自动装瓶应需产生，发展迅速。 国内发展状况：我国一直秉承的企业优劣性指标是一个企业的技术工艺是否具有代表性，是否存在市场方面的竞争。改革开放以来，随着我国药物生产设备市场的迅速发展，与此市场相关的技术开发与实践也备受业内关注。了解国外药物装瓶设备生产技术的开发动向、机械设备情况、发展趋势同时了解国内最新动向，对于企业规范产品技术，提高市场竞争力十分有利。

目前我国食品药品安全的现状并不令人满意，国家食品药品监督管理局指出近年来药品安全性危险事件不断发生。其原因主要有，一是药品生产企业在生产过程中不遵守生产工艺躲避生产监管，不安全因素潜在。二是一些企业在

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江西工程学院电气控制与PLC原理课程设计

不满足我国药品生产质量管理规范的流水线厂房生产医疗产品。为此想改变现状，应该建立和完善我国药品风险管理体系，在加强药品不良反应监测的同时，针对药品风险来源，扩大安全监测范围，逐步以立法的形式实施风险管理，缓解我国面临的药品安全形势。首先我们要做的是要着力消除生产和包装这种源头问题，着手于生产环节，将生产采用自动化。显而易见，此自动控制系统的设计解决了其中的主要问题。

我国医药及医疗机械行业中，有关医药包装的机械产品种类已非常丰富。为满足我们对不同药片包装的要求，以及对批量生产的需求。采用PLC直接控制电机运转，使得资源利用率以及产品质量相应提高，同时降低了生产成本。另外PLC具有I/O指示功能并且查找故障点十分迅速、方便。当然，最重要的是PLC具有系统工作稳定可靠，自身故障率低的优点。因此，本文采用FX2N系列PLC设计自动药片装瓶机系统。

我国自动装瓶设备行业和技术得到了快速发展，重点表现为以下几个方面，一是专门化：自动药片装瓶系统具有较高的可靠性，工作平稳，零故障运行为用户首选。同时为保障我国药片安全形势，产品专业化程度越来越高。二是智能化：该领域引入一些新技术，采用全电脑自动控制系统，使得系统更加快捷、准确、可靠。三是高自动化：自动药片装瓶的高自动化主要表现为先进的自动控制科学知识应用其中，实现产品的高自动化。生产率提高的同时，最重要的是能达到国家药品安全规定的各项规范标准。

1.2 自动药片装瓶机的研究目的及意义

首先，自动药片装瓶与传统的手工装瓶相比，其优点是可以避免我们直接与药品接触，对人体产生的伤害，同时也避免了人与药品直接接触带来的对药品的污染，使药品质量得到保证的同时，相应的保障人体健康，达到了安全的要求。既缩短了时间，节约了成本，又极大的提高了生产效率。

其次，由于传统的手工装瓶在生产管理方面比较困难，容易出现纰漏和混乱，出现错误的状况在所难免。自动药片装瓶机的设计使得管理更加强调流程和自动化，只有这样经营系统才能改善，生产效率才能提高，控制运行才能更加健康可靠。

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