自动药品包装PLC系统设计实训报告

自动药品包装PLC系统设计实训报告三、系统调试与运行（一）硬件调试1.传感器调试：遮挡光电传感器，观察PLCDI指示灯是否亮起；用标准砝码测试重量传感器，验证AI模块采集值与实际重量的误差（≤±1%）；2.执行机构调试：手动触发DO输出，检查气缸动作是否流畅（无卡顿、漏气），热封加热管温度上升是否符合设定（180℃±5℃）；3.通讯调试：触摸屏与PLC建立连接后，修改工艺参数（如计量重量），观察PLC数据块是否同步更新。（二）软件调试1.模拟运行：在PLC编程软件（TIAPortal）中使用“仿真模式”，模拟光电传感器信号（强制I0.0为1），观察计量填充、封口打码的时序逻辑是否正确；2.单步调试：断开分拣气缸输出，单步运行程序，检查“计量→封口→打码”各环节的时间匹配（如热封时间2s，打码延迟0.5s）；3.故障模拟：强制急停按钮信号（I0.3=1），验证系统是否立即停机，报警灯（Q0.5）与蜂鸣器（Q0.6）是否触发。（三）系统联调与优化1.联调效果：系统连续运行2小时，包装效率达60包/分钟，计量精度误差≤±1.5%，封口合格率99.2%；2.参数优化：通过调整PID的P/I/D参数（最终设为P=0.7，I=0.3，D=0.05），使重量波动从±2%降至±1.2%；3.问题解决：调试中发现“热封温度超调”，通过增加积分限幅（积分输出≤50%），温度稳定时间从10s缩短至5s。四、实训问题与解决（一）典型问题1：传感器信号不稳定现象：重量传感器数值波动大，导致计量误差超3%；原因：现场电磁干扰（附近电机启停），传感器屏蔽线未接地；解决：重新布置传感器线缆（远离动力线），将屏蔽层单端接地，误差降至±1.5%。（二）典型问题2：执行机构不同步现象：热封完成后，打码机延迟过长（＞1s），导致批次号打印错位；原因：顺序控制中“热封→打码”的时间继电器参数设置错误；解决：重新校准时间继电器（设为0.5s），并在程序中增加“热封到位”光电检测，确保同步。（三）典型问题3：程序逻辑死循环现象：系统启动后立即停机，报警日志显示“计量超时”；原因：计量启动标志（M1.0）未在完成后复位，导致程序重复触发计量；解决：在“计量完成”逻辑中（NETWORK3）增加“RM1.0”指令，复位启动标志。五、实训总结与展望（一）实训收获通过本次实训，系统掌握了PLC系统设计的全流程：从药品包装工艺需求分析，到硬件选型、接线设计，再到程序开发与联调优化。深刻理解了“理论-实践-优化”的工程思维，尤其在模拟量控制（PID）、顺序控制（SCR）的应用中，体会到工业自动化对精度与稳定性的严苛要求。（二）不足与改进方向1.对复杂工艺的多轴同步控制（如多列包装机）理解不足，需深入学习运动控制（如西门子TO模块）；2.系统故障诊断与预测性维护能力较弱，未来可引入PLC的诊断功能（如PROFIenergy），实现设备健康监测；3.人机界面设计偏“功能性”，缺乏“人性化”优化（如多语言切换、故障向导），需学习HMI组态高级技巧。（三）行业展望药品包装自动化正朝着“智能化、柔性化、合规化”方向发展：PLC与视觉检测、工业机器人的融合（如自动装盒、码垛）将成为趋势；基于OPCUA的数字孪生技术，可实现包装过程的虚拟调试与远程运维。本次实训为后续深入学习工业4.0技术奠定了实践基础。附录：1.PLCI/O分配