基于PLC全自动药品包装机系统设计

河北化工医药职业技术学院河北化工医药职业技术学院 毕业论文 设计 毕业论文 设计 论文题目 论文题目 基于基于 PLCPLC 的药品包装机控制设计的药品包装机控制设计 姓姓 名 贾晓明名 贾晓明 学学 号 号 2626 专业班级 机电专业班级 机电 14021402 班班 指导老师 耿惊涛指导老师 耿惊涛 20162016 年年 1212 月月 1313 日日 河北化工医药职业技术学院毕业论文 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 河北化工医药职业技术学院毕业论文 目录 第 1 章 概述 1 1 1 课题研究背景 1 1 2 课题研究意义 2 1 3 国内外研究现状 3 1 3 1 国外袋成型包装机发展现状 3 1 3 2 国内袋成型包装机的发展现状 4 1 3 3 自动包装机存在的问题 5 1 4 本次设计的任务和设计内容 6 1 4 1 设计内容和要求 6 1 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 7 2 1 袋成型自动药品包装机的机械结构以及工作原理 7 2 2 工艺分析 8 2 2 1 内装物的工艺特性分析 8 2 2 2 包装材料的要求 8 2 2 3 系统工作循环过程 9 2 2 4 包装机原理框图 9 第 3 章 PLC 控制系统的硬件设计 10 3 1 硬件配置 10 3 2 操作面板的设计 10 3 3 输入输出点分配 11 河北化工医药职业技术学院毕业论文 1 3 4 PLC 选型 12 3 5 A D 模块的选择 12 3 6 PLC 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 16 4 1 步进指令编程的介绍 16 4 2 控制系统的主程序 16 4 3 初始化程序 17 4 4 手动程序 18 4 5 自动回原点程序 19 4 6 自动程序 21 第 5 章 结束语 24 5 1 方案综合评价和结论 24 5 2 体会和展望 24 参考文献 25 河北化工医药职业技术学院毕业设计 0 第第 1 章章 概述概述 1 1 课题研究背景课题研究背景 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 确保包装质量 二 是具有对材质及厚度的高分辨能力 在包装过程中包装材料的厚度及材质变化 不易为人眼所辨别 所以应在包装机械上采用由电脑控制的摄像机和探测器来 河北化工医药职业技术学院毕业设计 1 分辨包装材料厚度和材质的变化 并在显示屏上显示 同时机器会根据分辨后 材料的变化来改变有关参数 进而使设备在最优状态下运行 2 机械功能要求 多元化 1 2 课题研究意义课题研究意义 随着社会的发展 生活水平的提高 人民对药品包装提出了更高的要求 如果药品用手工进行包装 劳动强度大 速度慢 效益和质量差 而且手工包 装不能满足卫生要求 因此需采用自动包装机来完成这些工作 包装机械是现代包装工业的基本设备 是商品生产中必不可少的关键技术 设备 随着人类社会的进步 国民经济的发展 人民生活水平的提高 人们越 来越重视包装的质量 品种类型 包装机械在包装领域中起着重要的作用 包 装机械是使产品包装实现机械化 自动化的根本保证 它能够大幅度地提高生 产效率 降低劳动强度 改善劳动条件 保护环境 节约原材料 降低产品成 本 有利于被包装产品的卫生 提高产品包装质量 增强市场销售的竞争力 由于包装机械的计量精度高 产品包装的外形美观 整齐 统一 封口严密 提高了产品包装的质量 增强了产品销售的竞争力 可获得较高的经济效益 延长产品的保质期 方便产品的流通 包装机械保证包装产品质量高 生产效率高 品种多 生产环境好 生产 成本低 环境污染小 因而获得较强的市场竞争力 带来巨大的社会效益和经 济效益 自动包装机堪称为拥有漫长发展历史和富有强大生命力的主导机型 现已被各国视为前景较好的包装机械 由于现有国产袋成型自动包装机存在的软硬件问题 并且缺少相应的设计 指导理论 所以对其进行研究改进是非常有意义的 包装容器的制袋 充填 封 口是包装工艺必须的工序 充填的精确度影响到厂家经济效益 封口的好坏则 影响包装产品的外观质量和保质期 因此 包装质量在很大程度上取决于袋长 的精确控制以及封口质量 本研究对整机结构了解的基础上针对纵封 横封的 封口形式完成了对薄膜输送系统等关键部分硬件设计其在实际生产中也具有十 分重要的指导意义 河北化工医药职业技术学院毕业设计 2 1 31 3 国内外研究现状国内外研究现状 为满足现代商品包装多样化的要求 目前国内外开始不断发展适应多品种 小批量的通用包装机械和设备 从而使得包装机械的形式日趋增多 袋成型自 动包装机是将具有热塑性的塑料复合膜经加热软化制成包装容器 在一台设备 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 1 3 11 3 1 国外袋成型包装机发展现状国外袋成型包装机发展现状 国外袋成型包装机发展全面 优势明显 主要特点有 结构设计标准化 模块化 用一台包装机完成对不同物料的包装时 利用 原有机型的模块化设计可在短时间内迅速进行规格更换或转换为其他包装形式 的机型 并为不同的计量系统提供了足够的空间 包装速度高速化 目前 国外的小袋包装机单列包装速度一般为 30 80 袋 分 近些年来很多公司推出的多列式包装机 2 列到 10 列不等 可使包装速度 大大提高 如意大利 ILAPAK 公司的 300 和 400 系列枕型包装机 计量范围 150 到 450g 包装速度 120 袋 分 日本横滨电机制作所的 YDE 70 型四边封合包装 机 计量范围 0 5 到 30ml 可以 2 到 10 列 最高速度为 800 袋 分 结构运动高精度化 由于采用各种新技术 如通过伺服电机 编码器及数 字控制 动力负载控制 PLC 等高精密执行机构控制各种动作 使整机的充填计 量精度和制袋精度都有所提高 如日本东京自动机械的 SIGMA3 型粉末计量机 配有可调速驱动马达 采用螺杆下料填充 最大充填为每次 1 2kg 充填精度 60 25 控制智能化 弹性化 国外大多机器都通过智能型控制仪表和触摸屏上的 菜单式应用软件对机器的各种参数进行跟踪调整 电子显示屏显示切袋长度 包装速度 充填物的净含量以及包装产量等 一目了然 标准的色标跟踪光电 系统能绝对保证包装产品的印刷图案正确 另外 机器可对工作过程进行在线 状态监测和故障诊断分析 一旦发生问题 自动停机 并显示故障原因及解决 方法 包装形式多样化 国外的袋包装目前既有三边封合袋 四边封合袋 枕形 河北化工医药职业技术学院毕业设计 3 袋 还有风琴式 自立袋等 用户可以根据市场的需要 具有更大的选择空间 国外的袋包装机执行机构和传动系统趋于简单 横封 纵封等动作的执行 机构都采用气动原件 包装动作简捷快速 整机噪声小 采用变频调速装置 实现无极变速 不仅调速范围大 平滑性好 低速特性 而且可实现恒转矩调 速 节电效果也十分明显 1 3 21 3 2 国内袋成型包装机的发展现状国内袋成型包装机的发展现状 我国包装机械发展较晚 目前正处于起步应用阶段 而且由于用户的技术 水平和各种环境因素的限制 我国包装机械的需要就像一座 金字塔 对高 精 尖设备的需求就是塔尖 越尖端的设备需求越小 对中 低档设备的需求 就像 金字塔 底部 量大面广 商机无限 随着市场需求的不断增加 九十 年代后 我国袋成型自动包装机有了较快的发展 通过参考国外产品 进行消 化 吸收及自主开发 研制 技术上有了很大的提高 计量范围从 1g 到 1000g 不等 特别是产品功能和自动化方面也有了长足的进步 我国通过参考国外同类型产品 进行消化 吸收及自主开发研制 技术上 有了很大的发展和提高 我国现有的袋成型自动包装机应用广泛 机型分为立 式和卧式两种 可包装液体 糊状物料 粉状物料 颗粒和固体物料 包装形 式有枕型袋 三封袋 四封袋 砖形带 屋形带 角形自立袋等多种类型 通 过 PLC 和 PC 控制技术的不断推广和应用 使袋成型自动包装机的自动化程度得 到了很大的提高 我国生产的袋成型自动包装机以普通型 通用型为主 即在同一台设备上 同一竖直方向上自动完成包装袋成型 计量 打印日期 充填 封口 切断 输出等工序 包装物料一般为 液体 粘稠体 颗粒物料 粉料 膏体 片剂 膨化食品等 充填计量方式一般为 容积式 称重式 容积式又可分为量杯式 旋转阀式 柱塞式 称重式又可分为电子秤 杠杆秤两种 有些包装机还采用 组合式 粗供料采用容积式 精供料采用称重式等 所有包装材料主要是具有 可热封的塑料单膜和各种复合膜 包装成型袋以扁平袋为多 热封方式主要 有往复 L 型闭合式 旋转式 国产中型袋包装机多采用的横封装置是连续对 河北化工医药职业技术学院毕业设计 4 辊式 其缺点是开机和关机时 在辊轮中间都要夹持部分包装材料 既难于清 洗又浪费材料 小型袋包装机 横封装置采用的是扇形开合的封口方法 当包 装袋的尺寸扩大后 其封口质量难以保证 客观地讲 我国生产的袋成型自动包装机综合性能与国外先进国家的产品 还存在着很大差距 比较突出的问题是 机械加工工艺技术水平低 机构动作 的同步 协调性差 关键零部件 易损件 电气元件寿命短 可靠性差 生产 速度一般都比较慢 自动化水平不高 自动化调节 自动化控制水平低 设备 的可操控性差 维护保养较麻烦 充填精度低 速度慢 外观造型和表面质量 差 1 3 31 3 3 自动包装机存在的问题自动包装机存在的问题 据调查 现有自动包装机存在以下问题 1 包装机长期存在着包装材料输送速度难以控制的问题 薄膜输送速度不 稳 对袋长精度和袋形精度和袋形质量的影响 工作初期和末期 带膜卷的直 径速度变化很大 转动惯量变化 造成包装输送时拉力不均匀 使得袋封长度 变化 袋长控制精度不高 2 包装精度 充填精度 低且工作时不稳定 3 包装速度低 目前国产包装机的包装速度 小袋包装在 60 120 袋 分之 间 包装速度超过 80 袋 分时包装质量将下降 中袋包装为 35 60 袋 分 国外 设备的包装速度以达到 1200 袋 分 中袋包装 160 袋 分 4 封口质量难以保证 5 外观质量 国家规定 包装袋的封口处应平整 网纹清晰 不得有灼化 和压穿现象 而现有的包装机不能很好的达到国家的标准 包装成品的封口强度低 由于塑料包装材料与被包装物之间的静电作用 在塑料袋内壁上会吸附细 小的被包装物粉粒 若不除去会造成横封口处封口不牢 严重影响包装袋封口 质量 自动包装机的横封机构运动形式的不合理 将导致封口质量问题 传统的 包装机的封口机构 其作用封块是扇形开合 封口部位热封时间不同 导致封 河北化工医药职业技术学院毕业设计 5 口处不平滑 部分灼化或者强度不够 两横封快机构采用左横封快运动时 两 横封快对包装袋的作用力不同 会造成其封口不匀 而且封口周期长 包装速 度慢 1 41 4 本次设计的任务和设计内容本次设计的任务和设计内容 1 4 11 4 1 设计内容和要求设计内容和要求 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 1 4 21 4 2 设计工作任务和工作量的要求设计工作任务和工作量的要求 1 画出 PLC I 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 河北化工医药职业技术学院毕业设计 6 第第 2 章章 系统总体设计系统总体设计 2 12 1 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的机械结构以及工作原理 袋成型自动药品包装机是将具有热塑性的包材经加热软化制成包装容器 在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 机构原理如图 2 1 图 2 1 机构原理图 当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 拉膜 带的内测为齿形带外侧为高弹力的橡胶带 高弹力橡胶带可以增强其与薄膜的 摩擦力 在该摩擦力的作用下 包装材料随拉膜带向下运动 袋成型自动药品 包装机的工作原理如图 2 2 河北化工医药职业技术学院毕业设计 7 图 2 2 工作原理图 2 22 2 工艺分析工艺分析 2 2 12 2 1 内装物的工艺特性分析内装物的工艺特性分析 药品主要是颗粒状 粉末状或者流体 该包装机可以在微小更改的基础上 完成固体物料的包装 如果固体内装物的形状变化 只需简单更改零件就可以 了 如尺寸大小变更可以调整成型器或更换成型器 其它的可以只是简单调整 易碎的物件可以在中封牵引 端封切断器上粘贴一些缓冲的物料 而无需更换 零件就可以使机械适应范围广 若包装物由粉末状变为液体 则需要换物料输 送模块 以及物料填充计量装置 总而言之 袋成型自动包装机的使用范围极 广 只要是一般特性的药品都可以包装 2 2 22 2 2 包装材料的要求包装材料的要求 包装材料在包装机设计中也是重要的 塑料包装的问世 引起了包装机的 革命 使包装工艺 包装技术发生了巨大变化 如塑料包装可以采用高频加热 热封包装或电热丝脉冲热封包装 医药行业多采用聚乙烯薄膜包装 考虑到在 薄膜牵引时 薄膜要受到较大的张力 一般来说 包装的速度越高 包装材料 越容易被拉断 如果包装材料的拉力强度不够 势必影响包装速度的提高 因 此 选择包装材料的质量是十分重要的 河北化工医药职业技术学院毕业设计 8 2 2 32 2 3 系统工作循环过程系统工作循环过程 袋成型药品自动包装机的结构适合于连续式自动包装 从工艺上讲 其包 装工作循环过程如图 2 3 所示 工艺是连续的 只有在内装物供送时 每送入 一件必须保证端封切断器封切一件 图 2 3 包装工作循环过程 2 2 42 2 4 包装机原理框图包装机原理框图 结合设计任务的功能要求以及包装机的工作原理和工作过程 设计出包装机的原理框图 如图 2 4 所示 图 2 4 原理框图 河北化工医药职业技术学院毕业设计 9 第第 3 章章 PLC 控制系统的硬件设计控制系统的硬件设计 3 13 1 硬件配置硬件配置 系统硬件配置结构如图 3 1 系统硬件配置 图 3 1 包括中央处理单元以及 I O 扩展单元 检测元件 光电开关和接近开关等 操作面板 旋钮开关 按钮开关 控制元件 交流接触器和电磁阀 以及 执行元件 电动机和气缸 等几部分 操作面板作为设备控制的操作界面 接 受来自操作人员的操作指令并指示设备的运行状态 检测元件检测料位计量 投料结束信号 以及各部分的动作完成情况 PLC 自动循环扫描各个输入输出 点的当前状态 并根据梯形图程序所确定的逻辑关系更新输出点的状态 通过 断通交流接触器和换向电磁阀来控制电动机的启停和气缸的动作 从而完成从 卷膜输送到物料排出全过程的自动控制 3 23 2 操作面板操作面板的设计的设计 为满足生产地需要 很多设备要求设置多种工作方式 本次设计的药品包 装机同样需要 系统设有手动 单周期 单步 连续和回原点 5 种工作方式 工作方式选择开关的 5 个位置对应于 5 种工作方式 操作面板左下部的 8 个按 钮时手动按钮 为了保证在紧急情况下 包括 PLC 发生故障时 能可靠地切断 PLC 的负载电源设置了交流接触器 在 PLC 开始运行时按下 负载电源 按钮 使 KM 线圈得电并自锁 KM 的主触点接通给负载提供交流电源 出现紧急情况 是用 紧急停车 按钮断开负载电源 河北化工医药职业技术学院毕业设计 10 操作面板如图 3 2 操作面板 图 3 2 3 33 3 输入输出点分配输入输出点分配 自动包装机工艺过程由袋成型 充填 封口 冷却等几部分组成 包装机 控制系统输入信号有 启动 停止及急停信号检测 卷膜袋长色标检测 缺袋 检测 定量充填部分返回有无充填信号 横封到位检测 横纵封结束检测 输 出信号有 卷膜牵引启动 卷膜横封控制 防止过冲刹车控制 水冷却控制 卷膜纵封控制 卷膜切刀控制 打印控制 拌料送料电机启停控制等 综合上 述控制要求 并基于整个控制系统总成本及备用点考虑 本设计选用输入 24 点 输出 24 点的 PLC 基本单元 I O 点分配如下表 输入端子说明输出端子说明 X0 安全门限位 Y0 打印气缸电磁阀 X1 扩展用 Y1 纵封气缸电磁阀 X2 纵封到位检测 Y2 动盘气缸电磁阀 X3 扩展用 Y3 刮板气缸电磁阀 X4 动盘到位检测 Y4 横封气缸电磁阀 X5 料满检测 Y5 切刀气缸电磁阀 X6 横封到位检测 Y6 走袋电动机 X7 扩展用 Y7 供料电动机 X10 手动 Y10 冷却泵电动机 X11 回原点 Y11 横封加热管 X12 单步 Y12 纵封加热管 X13 单周期 Y13 空气压缩机 X14 连续 Y14 河北化工医药职业技术学院毕业设计 11 X15 启动 Y15 X16 停止 Y16 X17 供膜 Y17 X20 打印 Y20 X21 纵封 Y21 X22 动盘移动 Y22 X23 供料 Y23 X24 刮板移动 Y24 X25 横封 Y25 X26 切断 Y26 X27 扩展用 Y27 3 43 4 PLCPLC 选型选型 根据输入输出点数该控制系统采用日本三菱公司生产的 FX2N 48MR 型可编 程控制器 选用 AC 电源 DC24V 电源输入 继电器输出 FX2N 系列 PLC 是三菱 公司近年来推出的高性能小型整体式 PLC 能实现高速运算 基本指令每步 0 08 微秒 程序容量最大 16K 步 基本指令有 27 条 步进指令有 2 条 功能指令有 298 条 内附高速计数器 内部元件很丰富 是一种功能很强大的小型 PLC 由于其结构紧凑小巧 执行速度快 功能强大及性价比较高等特点 符合本系统 各方面要求 3 53 5 A DA D 模块的选择模块的选择 该药品包装机需要对一些非开关量 色标检测 温度检测 进行监控 普 通的限位开关已经不能满足使用要求 因此此处选用变送器来转换这些模拟量 再通过与 PLC 适配的 A D 模块将信号传送到 PLC 内部 该包装机需要检测三个 模拟量即色标检测 横封温度检测以及纵封温度检测 此处选用 FX2N 4AD 模拟 量输入模块 该输入模块有 4 个通道可以同时接收并处理 4 个模拟量输入信号 最大分辨率为 12 位 通道 1 输入色标检测量 通道 2 输入纵封温度检测量 通 道 3 输入横封温度检测量 在初始化程序中需要将这 3 个两读入 PLC 中 河北化工医药职业技术学院毕业设计 12 3 63 6 PLCPLC 外部接线及电机的驱动电路外部接线及电机的驱动电路 全自动药品包装机控制系统外部接线图如图 3 3 所示 依据选好的 PLC 型 号和 I O 分配表设计出系统的外部接线 主电路图如图 3 4 所示 根据控制系 统的要求 系统中需要多台电动机 其中主电动机是走袋电动机 它给系统提 供必需的膜 是保障系统正常运行的关键所在 供料电动机 冷却泵电动机和 空气压缩机等分别是给系统提供物料 冷却和给电磁阀提供风源的 横封加热 管和纵封加热管分别是给横封运动和纵封运动提升温度的 另外 电源模块是 给电磁阀和 A D 模块提供工作电压的 由于要控制电机 所以系统中还要运用 交流接触器来控制其通断情况 为了防止过载等情况发生还有加入热继电器等 河北化工医药职业技术学院毕业设计 13 图 3 3 外部接线图 河北化工医药职业技术学院毕业设计 14 图 3 4 控制系统主电路图 河北化工医药职业技术学院毕业设计 15 第第 4 章章 PLC 控制系统的软件设计控制系统的软件设计 4 14 1 步进指令编程的介绍步进指令编程的介绍 全自动药品包装机控制系统的软件设计部分包括了系统控制流程图和梯形 图程序的设计 有了程序的驱动整个控制系统才能按照设计要求动作 在梯形 图设计这一块 要充分考虑各个部分要实现的功能等 对于复杂的控制要求使 用步进指令 STL RET 指令编程较为简洁 用 FX 系列 PLC 的状态继电器编写 顺序控制程序时 应与 STL 指令一起使用 S0 S9 用于初始步 S10 S19 用于自 动返回原点 使用 STL 指令的状态继电器的常开触点称为 STL 触点 它是一种 胖触点 STL 触点驱动的电路块有三个功能 即对负载的驱动处理 指定转换 条件和指定转换目标 步进指令的使用说明 1 STL 触点是与左侧母线相连的常开触点 某 STL 触点接通 则对应的状 态为活动步 2 与 STL 触点相连的触点应用 LD 或 LDI 指令 只有执行完 RET 后才返回 左侧母线 3 STL 触点可直接驱动或通过别的触点驱动 Y M S T 等元件的线圈 4 由于 PLC 只执行活动步对应的电路块 所以使用 STL 指令时允许双线圈 输出 顺控程序在不同的步可多次驱动同一线圈 5 STL 触点驱动的电路块中不能使用 MC 和 MCR 指令 但可以用 CJ 指令 4 24 2 控制系统的主程序控制系统的主程序 以上设计的是控制系统各部分的子程序 分别实现系统初始化 手动控制 自动回原点和自动控制 把以上程序结合在一起成为一段程序就能够实现手动 回原点 单步 单周期 连续各种不同的工作方式的变换 其主程序流程图如 图 4 1 所示 河北化工医药职业技术学院毕业设计 16 图 4 1 主程序流程图 4 34 3 初始化程序初始化程序 FX 系列 PLC 的状态初始化指令 IST 与 STL 指令一起使用 专门用来设置具 有多种工作方式的控制系统的初始状态 和设置有关的特殊辅助继电器的状态 可以简化复杂的顺序控制程序的设计工作 IST 指令只能使用一次 它应放在 程序开始的地方 被它控制的 STL 电路应放在它的后面 该药品包装机系统的初始化程序用来设置初始状态和原点状态条件 初始 化程序如图 4 3 M30 M37 与 X10 X16 的关系 已经在程序中写出 与工作方式 开关对应的 X10 X14 中同时只能用一个处于 ON 状态 必须使用选择开关 以保 证这 5 个输入中不可能有两个同事为 ON IST 指令的执行条件满足时 初始状态继电器 S0 S2 和下列状态辅助继电 器被自动指定为一下功能 以后即使 IST 指令的执行条件变为 OFF 这些元件 的功能仍保持不变 河北化工医药职业技术学院毕业设计 17 M8041 禁止转换 M8042 转换启动 M8043 起动脉冲 M8044 回原点完成 M8047 STL 监控有效 S0 手动操作的初始状态继电器 S1 回原点操作的初始状态继电器 S2 自动操作的初始状态继电器 初始化程序如下 图 4 2 初始化程序 河北化工医药职业技术学院毕业设计 18 4 44 4 手动程序手动程序 图 4 3 是手动程序 手动操作时 X17 X26 对应的 8 个按钮控制供膜 打印 纵封 动盘移动 供料 刮板移动 横封 切断 为了保证系统的安全运行 在手动程序中设置了一些必要的软件互锁和按钮联锁 如打印 纵封 横封 切断时供膜电机不能运行 在供料时刮板不能移动 在横封时切刀不能移动等 以免机械发生干涉 图 4 3 手动程序 河北化工医药职业技术学院毕业设计 19 4 54 5 自动回原点程序自动回原点程序 由手动工作方式切换到自动工作方式之前必须满足原点条件否则无法执行 所以此处编写一段回原点程序 自动返回原点结束后 用 SET 指令将 M8043 置 为 ON 做为标志 回原点程序流程图如图 4 4 自动回原点控制程序如图 4 5 该药品包装机的原点为安全门关闭 动盘到位 走袋电动机关闭 图 4 4 自动回原点流程图 河北化工医药职业技术学院毕业设计 20 图 4 5 自动回原点程序 4 64 6 自动程序自动程序 图 4 6 是自动控制程序流程图 图 4 7 中是自动控制程序 能够在原点条 件满足且切换到自动运行时 实现自动运行 自动程序能够实现单周期 单步 连续的功能 使用 IST 指令后 系统的单周期 单步 连续的几种工作方式的 切换时系统程序自动完成 工作方式的切换时通过特殊辅助继电器 M8040 M8042 实现的 IST 指令自动驱动 M8040 M8042 河北化工医药职业技术学院毕业设计 21 图 4 6 自动程序流程图 河北化工医药职业技术学院毕业设计 22 河北化工医药职业技术学院毕业设