基于PLC全自动药品包装机系统设计

机械电子工程专业选修课课程设计任务书设计题目：基于PLC全自动药品包装机系统设计1、设计的目的：（1）进一步提高查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。（2）通过设计使学生掌握可编程控制器应用系统设计的步骤和方法，提高可编程控制器应用能力。2、设计内容和要求：全自动药品包装机工艺全过程包括：制袋、充填、封口、日期打印、切断袋膜等，设计采用PLC对药品包装机工艺过程进行控制，实现手动、自动工作方式。3、设计工作任务和工作量的要求：（1）画出PLCI/O端口接线图，并按图接线。（2）编制控制程序，并画出梯形逻辑图。（3）完成系统调试，实现控制要求。（4）完成课程设计说明书。4、工作计划及进度：第一周：查阅资料，完成系统硬件设计；第二周：完成系统梯形图设计；第三周：完成系统梯形图调试；提交说明书。此任务书由指导教师下达，具体设计内容由班的同学来完成。辽宁工程技术大学课程设计I摘要现代社会对物品的包装要求越来越高，药品也不例外，为使包装出的药品整齐美观并且具有良好的包装质量，要求包装机具有精确的动作、定位精度及较高的生产率和一定的柔性，因此对包装机的控制要求是越来越高。传统的继电器已经不能满足现代药品生产的要求了，所以高效、经济且有一定柔性的新型包装机械是市场迫切需要的。本文着重介绍了一种基于PLC的全自动袋成型药品包装机，对控制系统中硬件设计和软件设计做了详细的介绍。该药品包装机选用的是FX2N-48MR型编程器，使用STL指令编程能够实现手动、单步、单周期、回原点、连续各种不同的工作方式的切换。论文主要内容：1.介绍研制全自动药品包装机的意义，国内外的研究现状以及以前的药品包装存在的问题，本次设计的目的；2.结合袋成型自动包装机的机械结构，分析其工作过程为自动控制做准备；3.设计PLC控制系统的硬件，画外部接线图分配输入输出点，根据输入输出点数选择PLC型号；4.设计PLC控制系统的软件，编写梯形图程序，并且进行仿真调试。经过三周的努力终于完成了以上的工作，该药品包装机可以实现简单的控制要求，但控制精度还有待于提高。关键词：药品包装机；袋成型；PLC；FX2N-48MR孙晓波基于PLC全自动药品包装机系统设计IIAbstractModernsocietydemandsonthepackagingofgoodsismoreandmorehigh,thedrugisnotexceptionalalso,neatappearanceforpackagingofdrugsandhasgoodqualityrequirementsofpackaging,packagingmachinewithprecisemovements,positioningaccuracyandhigherproductivityandflexibility,ismoreandmorehighrequirementsforcontrolofthepackagingmachine.Thetraditionalrelayhasbeenunabletomeettherequirementsofproductioninmodernmedicine,soefficient,economicalandflexiblepackagingmachinerymarketareurgentlyneeded.ThispaperintroducesakindofautomaticbagformingpackagingmachinebasedonPLC,hasmadethedetailedintroductionofthecontrolsystem'shardwaredesignandsoftwaredesign.ThepharmaceuticalpackagingmachineusedisFX2N-48MRtypeprogrammabledevice,usetheSTLcommandtorealizemanual,single,singlecycle,backtotheorigin,fordifferentwaysofworking.Themaincontentofthispaper:1thedevelopmentofautomaticpackagingmachinesignificance,presentresearchstatusathomeandabroadaswellasthepreviousdrugpackagingproblems,thepurposeofthisdesign;2withthemechanicalstructureofautomaticbagformingpackagingmachine,analyzesitsworkingprocesstopreparefortheautomaticcontrol;3thedesignofPLCcontrolsystemhardware,paintingtheexternalwiringdiagraminputoutputdistribution,accordingtotheinputandoutputpointschoosePLCmodels;4thedesignofPLCcontrolsystemsoftware,ladderdiagramprogram,andcarriedonthesimulationdebugging.Afterthreeweeksofhardworkfinallycompletedtheabovework,thepharmaceuticalpackagingmachinecanrealizetherequirementofsimplecontrol,butthecontrolprecisionisstilltobeimproved.Keywords:drugpackagingmachine；bagforming；PLC；FX2N-48MR辽宁工程技术大学课程设计目录第1章概述..............................................11.1课题研究背景.........................................11.2课题研究意义.........................................21.3国内外研究现状.......................................31.3.1国外袋成型包装机发展现状............................31.3.2国内袋成型包装机的发展现状..........................41.3.3自动包装机存在的问题................................51.4本次设计的任务和设计内容.............................61.4.1设计内容和要求......................................61.4.2设计工作任务和工作量的要求..........................6第2章系统总体设计......................................72.1袋成型自动药品包装机的机械结构以及工作原理............72.2工艺分析.............................................82.2.1内装物的工艺特性分析...............................82.2.2包装材料的要求.....................................82.2.3系统工作循环过程...................................92.2.4包装机原理框图.....................................9第3章PLC控制系统的硬件设计............................103.1硬件配置............................................103.2操作面板的设计......................................103.3输入输出点分配......................................11辽宁工程技术大学课程设计33.4PLC选型............................................123.5A/D模块的选择.......................................123.6PLC外部接线及电机的驱动电路.........................13第4章PLC控制系统的软件设计............................164.1步进指令编程的介绍..................................164.2控制系统的主程序....................................164.3初始化程序..........................................174.4手动程序............................................194.5自动回原点程序......................................204.6自动程序............................................21第5章结束语...........................................255.1方案综合评价和结论...................................255.2体会和展望..........................................25参考文献................................................26辽宁工程技术大学课程设计1第1章概述1.1课题研究背景随着经济持续健康的发展，我国已成为世界十大医药生产国和原料出口国之一，但目前我国医药包装的整体水平还落后于发达国家。据上海药品包装测试所所长纪炜介绍，高速度、低效益、高消耗的粗放型增长是我国医药包装发展的典型特征，国内大多数医药产品的包装质量与发达国家存在较大差距。目前，我国有65%的医药包装产品还达不到发达国家20世纪80年代的水平;包装材料质量及包装对医药产业的贡献率偏低。在发达国家，医药包装占药品价值的30%，而我国的比例还不足10%。其中，国内规模较大的医药包装企业虽然在设备上与国外差距不大，但在软件环境上却不尽如人意。据了解，造成这种差距主要有3个原因：首先是我国制药行业整体水平较低，医药生产企业的技术相对较落后。我国制药企业数量多，但规模小，重复生产严重，企业管理水平较低。其次,是医药产品长期以医院销售为主，在药店销售的药品只占总量很小的一部分，企业自然很难在包装上下大力气改革，医药包装长期保持老面孔。最后是医药包装机械设备和材料的技术水平落后、从业人员的质量意识不强，也制约着我国医药包装业的发展。对于包装设备而言，国内规模较大的医药包装企业虽然在设备上与国外差距不大，但在软件环境上却不尽如人意。国内药厂的大部分包装工作，特别是较复杂一些的包装物品的排列、装配等工作基本上是人工操作，众多的操作人员无法保证包装的统一和稳定。有些药厂即使使用某些包装机械，也只是应用在整个包装链的某个环节上。改进措施：(1)提高自动化程度是药品包装机械发展的重要趋势。高自动化的设备应具有：一是每个机械手均由电脑控制，一台包装机械为完成复杂的包装动作，需要由多个机械手完成。完成包装动作时，在电脑控制的摄像机录取信息和监控下，机械手按其发出的指令完成规定的动作，确保