基于PLC全自动药品包装机系统设计

摘 要：产品的个性化和多样化逐渐成为决定产品销量的重要因素。药品也不例外，一个美观、整齐、质量优良的包装会给人严谨的印象，必然会带来消费者对药品的认同。而要获得质量优良的包装机，在生产环节是至关重要的。包装机的动作、定位要求精准，而且生产线还要具有随产品变化而变化的荣幸，所以，对整个包装机的控制要求也越来越高。传统的自动生产线主要采用继电器控制系统，继电器系统的设计复杂性和接线繁琐性已经不能适应现代企业的要求，对于药品生产线更是如此，所以，经济且有一定柔性的新型包装机械是市场迫切需要的。该文着重介绍并改进了一种基于PLC作为控制系统核心的全自动袋成型药品包装机，并对控制系统中的每一个部分的硬件和实现定制功能的软件进行详细介绍，为工业中能够实现自动控制进行探索。

关键词：药品包装机 袋成型 PLC FX2

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（b）-0063-02

1 研究背景

我国的经济在持续的发展，同样，人们对健康的要求也逐渐提高，药品的生产和制造为人们的健康做了很大贡献，我国已成为世界十大医药生产国和原料出口国之一。从实际情况上来说，对于医药相关类产品的包装，我国的水平还落后于发达国家，最早的药品的生产和包装是靠手工，手工业从劳动强度和速度上都有很大的缺陷，进而影响产品的质量，从而使效益也变差。后来，用一些设备代替了一部分手工业，这样也加快了效率。以前的设备控制主要是采用继电器系统，继电器中的时间继电器、速度继电器也使控制实现多样化。但是复杂的控制和适应产品的多样化控制再采用继电器系统会有很大的弊端，如接线复杂、改进小问题需要较大改进控制系统的逻辑，所以找到能实现继电器系统的控制，又能使接线简单，改进方便的系统成为各大领域急需解决的问题。可编程序控制器的出现使这一问题变得简单，用CPU、存储器、输入输出模块组成了一个控制器，向存储器编写程序，由CPU计算，进而实现控制，是这一控制机的最大特点。自动药品包装机的控制系统采用PLC控制，既可以控制整个生产线对药品进行包装，又能根据产品要求随时调整生产方式。

2 袋成型自动药品包装机的机械结构以及工作原理

袋成型自动药品包装机结构包括用于塑化材料的加热器、用于压制的卡盘、用于检测包装位置的传感器。传感器主要是采用光电传感器，当产品是满装的状态，光电传感器会根据发射光和反射光的数据判断包装是否填满。如反射率高，说明包装未填充满药品；如反射率低，则说明药品是满的。使包装进行密封是通过具有加热装置的夹盘，当传感器检测到药品盒装满以后，加热盘将加热，达到塑封温度，进行动作，通知包装机进行包装。整一个一套药品包装好后，用传送带将产品运走。12个组为一套，完成交工后，一套药品由拉膜机构塑封，打捆成型。在打捆中，涉及到速度的参数、时间的参数。由此，一整套系统完成生产线的操作涉及到个数、时间、速度的控制。针对以上要求，选用的三菱FX2N38M的PLC，对应输入输出接口上连接输入设备，如启动按钮、停止按钮、急停按钮等，在输出接口上连接制袋装置、计数装置、剪切装置、缝合装置等，实现一整套过程。一台设备上自动完成制袋成型、计量充填、封合剪切等全过程的自动包装设备。该机主要由计量装置、拉膜机构、纵封机构、横封机构、纠偏机构等组成。机构袋成型药品自动包装机整机运行时，拉膜电机启动，通过传动机构带动拉膜带恒速连续运行，拉膜带的速度可以按照包装速度设定值自动调整。整个设计总共分为两步，第一部按照要求，连接输入和输出设备，列出输入输出分配表，第二部根据要求设计程序。

3 PLC输入输出点分配

I/O点分配如表1所示。

控制系统的主程序如图1所示。

4 结语

此论文完成了电气控制系统硬件和软件的设计工作，可以实现手动、回原点、单步、单周期、连续各种工作方式的切换，能够按照预期的目标正常地运行。程序设计时结构清晰，易于检查和修改，而且为以后软件的维护和改进提供了方便。对系统的可靠性进行了充分考虑，加入了各种的保护措施，尽量消除了各种可能的事故隐患。

PLC非常有利于小型自动化系统的实现，用PLC作为下位机实现现场的信号输入和实时控制，是执行可靠，而且有效地实现了分散控制。

参考文献

[1] 李学忠，张国全.全自动包装机PLC控制系统设计[J].广西轻工业，2007（2）：41-42.

[2] FX2N系统微型可编程控制器适用手册[R].广州：正海科技开发有限公司，1996.