中药丸智能分拣入库系统设计

中药丸智能分拣入库系统设计12 4 4 4 4 5 5 5 5 5 6 7 7 8 9 13 14 15 15 213 21 21 37 37 394制器来控制产线运行，以适应不同批次药品，提5不合格产品直接投入废料区，合格产品则由机械手抓取放品是否到位，并通过HMI触摸屏进行数据的实时显示；利用气缸及伺服电机作为），CPU模块：CPU在控制系统中起到至关重要的作用，它可以不断进行信存储器单元：存储器分为系统存储器和用户存储器，系统存储器用于存放6图2.1PLC的基本结构图个数字量，67个模拟量。可扩展8个信号模块扩展，3个通信模块。系统I/O图3.1CPU1214CDC/DC/DC接线图7为了控制XY双轴协同联动运行，我使用滚珠丝杠机构的伺服电机，其具体参数如下：额定转速3000rpm，额定扭矩1.27Nm，额定功率图3.2V90伺服电机及编码器图片为满足信号输入与输出信号点的需求，我增加了一个数字量输入/输出模块8图3.3SM1223DI16/DQ16x24VDC接线图图3.4SM1221DI16x24VDC接线图本项目PLC选用的是西门子1200型CPU，结合本项目的控制程序，也为了更便捷的对设备进行人机交互，我选择了西门子KTP700BasicPN触摸屏。9二、硬件设备系统界面仅支持英文，但TIAPortalWi图3.5西门子KTP700BasicPN触摸屏图片图3.5称重传感器图片工作温度：-10℃~+70℃图3.6槽型光电传感器图片图3.7微动开关图片图3.8电容型接近开关传感器图片图3.9空气压缩机图片图3.10调压过滤器图片[Q0.4]滑台移动气缸、[Q0.3]滑台伸缩气缸、[Q0.5]滑台夹爪气缸图3.11滑台移动模块图片图3.12称重模块图片3.盖盒模块，该模块由4个气缸控制，用于对盒装药品进行盖盒：图3.13盖盒模块图片图3.14伺服机械手搬运仓储模块图片本项目控制系统主电路如图所示，主要为两台V90伺服电机组成，通过单图4.1控制系统主电路图输入/输出类别元件名称/符号数据类型I/O地址输入X伺服左极限BoolI0.0X伺服右极限BoolI0.1X伺服原点BoolI0.2Y伺服左极限BoolI0.3Y伺服右极限BoolI0.4Y伺服原点BoolI0.5启动BoolI0.6停止BoolI0.7复位BoolI1.0盒盖有无检测BoolI1.1料盒到位检测BoolI1.2输入滑台伸出到位BoolI1.3滑台缩回到位BoolI1.4滑台左位BoolI1.5备用BoolI1.6备用(1)BoolI1.7滑台右位BoolI2.0滑台夹爪夹紧BoolI2.1滑台夹爪松开BoolI2.2不合格推料伸出位BoolI2.3不合格推料缩回位BoolI2.4盒盖推料伸出位BoolI2.5盒盖推料缩回位BoolI2.6取盒盖伸出位BoolI2.7取盒盖缩回位BoolI3.0仓储夹爪夹紧位BoolI3.1取盒盖上升位BoolI3.2取盒盖下降位BoolI3.3仓储伸出位BoolI3.4仓储缩回位BoolI3.5仓储上升位BoolI3.6仓储下降位BoolI3.7仓储夹爪松开位BoolI4.0仓位1号有无BoolI4.1仓位2号有无BoolI4.2仓位3号有无BoolI4.3仓位4号有无BoolI4.4仓位5号有无BoolI4.5仓位6号有无BoolI4.6仓位7号有无BoolI4.7仓位8号有无BoolI5.0仓位9号有无BoolI5.1急停BoolI5.2模拟量信号重量检测IntIW64输出黄色指示灯Bool%Q0.0绿色指示灯Bool%Q0.1红色指示灯Bool%Q0.2滑台伸缩气缸Bool%Q0.3滑台移动气缸Bool%Q0.4滑台夹爪气缸Bool%Q0.5不合格推料气缸Bool%Q0.6称重抬升气缸Bool%Q0.7备用(2)Bool%Q1.0备用(3)Bool%Q1.1盒盖推料气缸Bool%Q2.0取盖伸缩气缸Bool%Q2.1取盖升降气缸Bool%Q2.2取盖吸盘Bool%Q2.3仓储伸缩气缸Bool%Q2.4仓储升降气缸Bool%Q2.5仓储夹爪控制Bool%Q2.6输入模块来扩展IO接口；对于上位机交互部分，我选用了西门子KTP700Basic图4.2PLC模块接线图图4.3SM1223DI16/DQ16x24VDC数字量输入/输出模块接线图图4.4SM1221DI16x24VDC数字量输入模块接线图图4.6西门子KTP700BasicPN触摸屏接线图称重模块组成；包装入库系统由盖盒模块和伺服机械1.首先由滑台移动模块开始工作，传感器检测入料区盒装药品是否2.接着称重模块控制称重抬升气缸进行称重操作，并对其中的模拟量数据3.其次是盖盒模块，检测盒盖区是否有盒盖，并由盖盒推料气缸送出；通4.最后是伺服机械手搬运仓储模块，该模块分为两部分：一部分为不合格两台十字交叉的滚珠丝杠伺服电机（注：后称其为X轴，Y轴）以及多个气缸进行操作。首先通过X轴进行定位，移动至盖盒完成位置，接着由仓储伸缩气图4.1程序块整合图图4.2DB数据图图4.2主程序块图在程序完全复位的前提下，按下启动按钮激活PLC的运行状态，当程序处图4.2运行状态图片图4.3停止状态图片图4.4急停状态图片图4.5复位状态图片停止复位状态；当程序处于急停/运行状态时图4.6复位完成图片图4.7状态指示灯图片图4.8轴工艺控制图片4.9X轴工艺控制图片图4.10X轴触摸屏数据写入图片7.X轴伺服工艺对象设置图4.11X轴伺服工艺对象设置图图4.11滑台去称重流程图图4.12称重流程图4.13数据筛选流程图4.14盖盒流程图4.15不合格出库流程图4.16伺服去抓取流程图4.17仓储抓取流程图4.18定位入库流程图4.19夹爪入库流程由于需要对PLC硬件进行变量监控以及对系统参数的配置