基于PLC的自动药片装片机控制系统的设计
摘要：在医药行业蓬勃发展的今天，药品的种类，数量日益庞大，医药企业对生产速度和生产准确度都有了越来越高的要求。
因此，自动药品装瓶机就有了广泛的应用空间，通过PIL控制电机，将各种胶囊、药片、药丸自动准确的装瓶，极大的提高了企业的生产速度。
本文主要论述了如何通过PLC控制电机完成药片的自动化装瓶，本设计系统使用西门子S7-200为控制器，通过S7-200控制步进电动机驱动皮带运输机运转，电磁继电器控制下料口开关，并且通过光电传感器进行药品计数，实现计数装瓶的功能。在保证控制效果的基础上，基于经济因素，选用THB7128作为步进电动机驱动器，可以精确控制步进电机，完成系统的控制任务。在设计中，为了应付现实复杂的生产环境，控制系统中有着多套、不同数量的装药程序，可以通过按钮改变每瓶的装药数量，从而提高生产效率。
关键字：PLC；自动化；步动电动机
Design of PLC-based Control System for Automatic Tablet Loading Machine
ABSTRACT: Today, with the vigorous development of the pharmaceutical industry, the variety and quantity of drugs are becoming larger and larger. Pharmaceutical enterprises have higher and higher requirements for the production speed and accuracy.
Therefore, automatic medicine bottler has a wide application space. Through PIL control motor, various capsules, tablets, pills are automatically and accurately bottled, greatly improving the production speed of enterprises.
This paper mainly discusses how to complete automatic bottle filling of tablets by PLC control motor. This system takes Siemens S7-200 as the controller, controls stepping motor through S7-200, and downloads electromagnetic relay. It also reads the data of photoelectric sensor through I/O port to realize the function of separate bottle filling. In order to take into account the system accuracy and economic benefits, THB7128 is selected as the stepper motor driver, which controls the stepper motor accurately and realizes the synchronous operation of the lower medicine port and the conveyor belt at the same time of economic benefits. In order to improve the practicability of the system, a variety of combinations of charge quantity are designed. Without rewriting the program, the number of bottled drugs can be changed by buttons to improve the practicability of the system.
Key words: PLC, automation, step motor
第一章 绪论
自动药片装瓶器作为一项自动化机械，是现在控制技术飞速发展的今天，自动化技术在医药行业的重要体现。
在自动化技术尚未成熟的过去，药品的包装一直是一大难题，人工包装产生的污染很难完全解决，并且人工成本也很高。
所以，自动药片装瓶器随着自动化控制技术的发展，应运而生。
本设计的控制系统使用PLC直接通过USS通信协议直接控制电机运转，这样可以灵活设计装药方式，以便保证设计目的的达成，并可以在此基础上，追求效率和经济的统一。
本设计使用了西门子S7-200可编程逻辑控制器进行系统的控制运转，可以保证精准的进行药片的计数装瓶的同时，用按钮控制机器的开始、暂停、改变每瓶的装药数量，因此实现了装药的自动化生产
1.1自动药片装瓶机的研究、发展状况
根据中国统计局的统计数据，中国人的因疾病产生的死亡率从2004年到2014年间增长了一倍。因病制亡，因病制穷，威胁着广大国民的生命财产健康，这也直接的刺激了医疗产业的发展。随着21世纪以来，自动化技术的发展和完善，医疗行业也应需求引入自动化技术来进行安全、高效的药品生产，药品自动装瓶正是其中重要一项。2000年以来，随着我国经济的发展，更多资本在市场的需求下，涌入药品行业，因此各种新型的自动化生产设备不断涌现。药品行业的竞争也愈发激烈。 一个药品生产企业如果不能紧跟市场需求，生产更加有竞争力的药品，那它必会被市场淘汰。而一个药品生产企业的技术工艺是否具有代表性，是否具有领先性，是这个企业是否具有市场竞争力的关键。通过了解了市场上药品装瓶设备开发技术的动向、自动化设备情况的生产方向、发展趋势，同时了解国内最新需求，对于企业规划发展方向，提高资金利用率，在残酷市场生存下来有着关键作用。
我国目前的药品生产状况堪忧，药品安全事故时有发生。究其原因，不外乎两点：是药品生产企业没有按照国家规定，在符合安全生产要求的生产场所进行符合安全生产要求的生产作业。
还有就是国家有关部门监管不利，对药品企业违反安全生产工艺的行为没有及时处罚，导致危险药品流入市场，危害病人健康，并且也打击了遵守安全生产工艺的广大守法企业的积极性，危害了他们的利益。
要改变这个现状，关键还是国家的监管力度，要加强对企业安全生产的监管力度，扩大监管种类，完善相关的药品生产管理条例，逐步实施药品风险管理，同时提高药品生产的准入门槛，要让违法生产的成本远大于收益，让违法企业不敢在继续它的违法生产，让那些认真提高药品质量的守法企业得到应有的市场竞争力。
1.2 自动药片装瓶机的意义
本设计的意义就是可以改善生产过程中因人工对药品造成的污染，加快生产效率，减少生产中的差错，长远来看。相比人工，机械生产更加经济。这些都能提高企业的竞争力，保证消费者的生命健康。
目前，我国的药品生产设备已经发展的十分丰富，药品自动包装机正是其中重要的一项自动机械，为我国药品自动化生产做出了重要贡献。
为了提高设备的应用空间，以及工作效率，我们采用西门子S7-200PLC作为控制器，控制步进电动机运转，使用光电传感器对装瓶药品进行计数，电磁继电器控制下药口的开闭。经济实惠的实现了药品的精准自动装瓶。
自动药片装瓶机普及以后，对整个药品生产企业来说，都是一次生产力的提升，，生产效率和质量都会有一次值得飞跃，并且还降低了生产的人工成本;对广大的病人来说，他们将吃到更便宜，更安全的药。
第二章 系统总体设计
经过前文分析，我们需要的是一个能按预先设定的数量进行精准装瓶并可以在生产中改变装瓶数量的控制系统，为了精准完成装药过程，需要充分分析条件和要求，完成整个系统的设计。
整个系统可分为两大部分，传动机构，下料机构，计数机构等。实际运作中，三个机构相互协作，完成药瓶传送，药片计数，自动下料等功能，整个机构的具体机械设计较为复杂，本文不做具体阐述，本文具体阐述了自动装药机的PLC控制系统。
2.1系统总体方案设计
根据自动药瓶装片机实际需求达成的结果和作用，一开始因制定出系统硬件体系的设计计划。硬件设计，包括硬件设备的选择：控制器的种类和型号、动力设备的选择，传动设备的选择，下料口的开关控制器，传感器的选择等等，接着是具体的电路接线。然后根据设计要求先做出设计思路，根据思路做出流程图，根据流程图编写程序，做出梯形图。系统按开始按钮启动，PLC控制步进电动机开始运转，步进电动机带动传动机构运转，传动机构将药瓶带到制定位置，触发位置传感器，打开下料机构，开始药品装瓶，此时计数传感器对装瓶药品数量进行计数，到达指定数量后，发出信号给PLC，PLC控制电机重新运转，继续装药流程。
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