毕业设计（论文）-plc药品自动灌装机的设计.doc

1目录目录第 1 章 引言.........................................................11.1 药品罐装机的发展历程 ..........................................11.2 药品罐装机的发展现状 ..........................................11.3 药品罐装机发展中所面临的问题 ..................................2 1.3.1 从产品质量、性能及应用方面看国产药品罐装机的差距..........2 1.3.2 从整个行业看药品罐装机所存在的问题........................21.4 药品罐装机的发展趋势..........................................3 1.4.1 实现罐装自动化............................................3 1.4.2 环保设计..................................................31.5 控制要求 ......................................................41.6 总体结构设计 ..................................................4第 2 章 系统硬件设计.................................................62.1 硬件选择......................................................62.2 PLC 选择 ......................................................6 2.2.1 PLC 定义 ..................................................6 2.2.2 PLC 的基本结构和功能 ......................................7 2.2.3 PLC 的功能 ................................................8 2.2.4 PLC 的工作原理及方式 ......................................9 2.2.5 SIMATIC S7 工业软件 ......................................102.3 S7-200 系列 PLC 的硬件配置 ....................................10 2.3.1 基本单元.................................................11 3.3.2 扩展单元.................................................112.4 传感器选择与设计.............................................12 2.4.1 光电开关的原理...........................................12 3.4.2 光电开关应用设计.........................................132.5 数码显示部分设计............................................142.6 电机的选取...................................................15 2.6.1 M1 电机的选取 ............................................15 2.6.2 M2 电机的选取 ............................................16 2.6.3 M3 电机的选取 ............................................182.7 继电器的选择.................................................192.8 变频器的选择.................................................20 2.8.1 变频器的控制电路.........................................20 2.8.2 变频器与 PLC 的连接.......................................22第 3 章 软件设计....................................................2323.1 程序流程图 ...................................................233.2 功能实现 .....................................................243.3 梯形图说明 ...................................................26第 4 章 结论........................................................28参考文献...........................................................29致 谢..............................................................30附 录..............................................................311第第 1 章章 引言引言随着社会的进步和需求，越来越多的企业每年投入大量资金和技术对罐装机进行技术改造，取得了良好的效果。

用 PLC 模块、变频驱动技术、操控监控设备等组成控制系统，以实现编程输入、人机交互、自动化加工的控制方式，扩大加工能力，减少故障，提高效率，已成为企业进行技术改造的有效方式1.1 药品罐装机的发展历程药品罐装机的发展历程早期的药品生产罐装工序主要是采用手工包装，后来随着科学技术的发展，人们逐渐采用机械化罐装20 世纪 70~80 年代左右，科技水平获得了飞速发展，随着社会的进步，药品罐装材料的质量及药瓶制作工艺等方面的技术有了更高的要求，需要罐装机进一步改造，使得全自动罐装机开始得到了应用与推广此时，药品罐装机改变了国外产品一统天下的局面，国产药品罐装机开始面市并获得了广泛的应用20 世纪 90 年代，上海某公司生产的 HDZ-60 型全自动罐装机首次在全国亮相，一些生产量大的制药生产企业相继开始采用国产的全自动药品罐装机来代替手工包装，掀起了研制与生产功能更加全面的全自动药品罐装机高潮1.2 药品罐装机的发展药品罐装机的发展现状现状近代，市场上药品罐装机种类繁多、数量齐，已基本可满足厂家生产的各种药品罐装的需求按照不同的分类方法，可将我国生产的全自动罐装机分成好几种类：1、若从罐装机速度来分可分为3 类：第1 类为低速型；第2 类为中高速型；第3 类为高速型。

2、若按罐装类的不同，可分为泡罩板型、针剂瓶型、软膏管型与其它型全自动罐装机等；在国内药厂占有率方面，国产药品罐装机的占有率大约3 成左右许多规模较大的药品生产厂家仍以采用进口的药品罐装机为主，造成这一现象原因是国产药品罐装机的综合性能指标达不到制药厂家所要求的缘故 21.3 药药品罐装品罐装机发展中所面临的问题机发展中所面临的问题1.3.1 从产品质量、性能及应用方面看国产药品罐装机的差距从产品质量、性能及应用方面看国产药品罐装机的差距（1）在质量方面，由于药品自动罐装机是制药机械中较为复杂的机械，它包罗了机、电、气、光和其它技术于一体，而目前国内药品装盒机制造厂无论是产品的最初设计水平，还是后来的加工与装配水平，都与国外同行有着十几年的差距，无法生产出真正有竞争力的产品2）在适应性方面，国产自动药品罐装机的功能比较单一，适应面也比较窄，对待装药品的形状与体积等均有较严格的规定，一般只适用于一二种药品，而国内同一药品生产企业所生产的药品规格各不相同，产量也不同，这就给相关工作带来一定的困难而国外药品罐装机生产厂商特别注重这方面的问题，他们所生产的设备功能更加灵活多变，适用范围也更广3）在运行可靠性方面，进口自动装盒机也要高出国产一截，部分国产药品装盒机的故障率较高。

因此，许多药品生产企业不得不购买多台国产自动装盒机，以防因维修机器而影响正常生产4）在工作效率方面，由于国产药品罐装机的运行速度大多在中低档水平，且自动化程度一般，其生产效率自然不如以生产高档产品著称的国外同类产品，这样就等于无形中增加了企业的成本，降低了企业的利润，造成了极大的浪费总之，目前国产药品自动装盒机还存在着适应包装物种类单一、纸盒尺寸的变化范围小、生产速度普遍停留在中低速水平等不完善之处1.3.2 从整个行业看药品罐装机所存在的问题从整个行业看药品罐装机所存在的问题药品罐装机的研制是一个复杂的系统工程，需要有雄厚的技术力量、精密的生产工艺等多方面的要求，而目前我国在这方面的投入甚少，行业中的产品生产与基础研究经费的投入比例严重失调，生产厂家只顾眼前利益，不愿投入资金进行基础研究可以说，药品罐装机的研发力量薄弱与经费严重不足造成其技术含量低下，无法与国外同类产品竞争，且只能靠低价维持其市场竞争力，3无法长期占领市场的现状在行业中，药品罐装机低水平重复太多，应变能力不强，国内的大部分生产厂商规模都很小，且大多生产同种类型的设备，在市场上进行低价恶性竞争，而一旦遇上市场要求变动，又无法及时转型，从而极易被市场所淘汰。

1.4 药品罐装机的发展趋势药品罐装机的发展趋势1.4.1 实现罐装自动化实现罐装自动化自动罐装已成为一种发展趋势，现在的罐装自动化只能说是初级阶段，要实现真正的自动化会碰到很多问题，比如传感器等问题对各种不同的药品在检测过程中所碰到的问题，此时，这就需要各行各业的共同努力目前制药机械企业已经开始用伺服电机控制代替传统的传动系统，即可以通过程序的编写来控制整个动作的同步，又可以消除传统传动系统容易形成积累误差的缺点，在调试的过程还可以对每个动作单步运行在自动化的设计中我们主要是“模块化”设计，将相关动作由系统独立控制，又可实现整体控制，实际上是增加了调节的灵活性，提高了自动化程度在对医疗罐装机械进行自动化控制上整体自动化罐装车间的设计，实际上是对药品罐装提供一套完整的罐装解决方式1.4.2 环保设计环保设计从环保的方面看，自动罐装机械尤其处于萌芽时期，更加需要改进泡罩罐装机采用的无边冲裁，它既是药品厂家的节约之举，也是社会资源的节约，同时还减少了环境污染刚刚修订过的《固体环境污染防治法草案》,草案的实施对过度包装问题提出了具体的限制，虽然仍不完善，但这说明国家已经将包装所引起的环境问题提到日程上来了。

据统计，包装垃圾已经占到生活垃圾的30%，而这些垃圾绝大部分都是过度包装顺着这个思路思考一下医药包装机械的整体状况，就会发现我们距离“绿色包装”有多远我们应当遵守这样一条4原则：减少一切可以避免的，一切废品都是浪费，都可能对环境造成污染在这条原则的下，我们需要从结构、工艺组合及原材料等方面相结合，来设计我们的罐装机械，使其更加环保1.5 控制要求控制要求（1）罐装机启动以后传输电机运行，控制器应检测瓶子是否到位和下料盘是否有足够的药粒，只有这两个条件都满足才。