【基于西门子PLC的全自动药品包装机结构设计11000字（论文）】

PAGE25PAGE25基于西门子PLC的全自动药品包装机结构设计目录28998摘要 III10161概述 118591.1课题研究背景 1125101.2课题研究意义 1325801.3国内外研究现状 2167341.3.1国外包装机发展现状 216321.3.2国内包装机的发展现状 371321.4本次设计的内容和要求 4231822系统总体设计 5232852.1自动药品包装机的机械结构以及工作原理 5139402.2工艺分析 659652.2.1内装物的工艺特性分析 6159862.2.2包装材料的要求 6166112.2.3系统工作循环过程 749002.3PLC选型 730932.4输入输出点分配 773852.5A/D模块的选择 9224562.6本章小结 9327163PLC药品包装机的硬件设计 9237873.1硬件配置 9264073.2操作面板的设计 9160213.3气缸 1013023.4Smart700IE的概述与设计 11321653.5PLC外部接线及电机的驱动电路 13226413.6本章小结 15165314PLC药品包装机的软件设计 1632764.1颜色传感器 1740224.2移位控制 18122674.3数据保持 19300504.4软件容错 2040744.6本章小结 20102295结束语 21285755.1方案综合评价和结论 21218095.2体会和展望 218608附录： 23摘要目前，人们对产品外包装的整体需求日渐提升，对于药品的包装的要求就更加严苛。要让包装材料干净整洁，有合格的包装质量，机器就必须有精准的定位，高生产率和高机动性，所以我们需要与时俱进，不断优化的包装机。我国许多传统的包装机械生产出的包装已经无法达到当今社会人们对产品包装要求。现代社会需要的是低成本，高质量，高效率的新型包装机。本文展示了一台使用西门子PLC的自动药品药机，并详细展示了程序的创建和控制系统的程序。选用了S7-200编程装置。本次课题大致讲解了以下内容：讲解了发展药品自动包装的重要性、国内外研究现状以及本课题的研究目标。配合自动包装机的机械设计，分析工作过程，做好了自动控制的准备。根据需要选出合适的PLC型号，构建PLC控制系统的硬件部分，生成外部控制程序，设置输入输出点，学习并选用了Smart700IE等。并编写了PLC控制系统软件，选用并调试了颜色传感器TCS230，设计了程序图。经过不断地修改与完善，终于完成了本次论文。药品包装机能够简单的完成设计要求，但控制的精确程度还有待提升。关键词：药品包装机；Smart700IE；TCS230；PLC；S7-2001概述1.1课题研究背景改革开放后，我国的经济正稳定迅猛的发展。中国对于高质量药品的需求也大大提升，一跃成为世界药品生产大国。正因如此，人们对于药品的包装逐渐有了更高的要求。虽然我国药品生产数量庞大，但药品包装水平整体参差不齐。相对于英、德、美、日等发达国家还是存在着不小的差距。我国医药包装的缺点明显，主要体现在成本高，效率低，环境差等等。总体的包装质量距离人们心目中的期望还相差甚远。查阅资料得知，我国目前有半数以上的企业对于药品包装质量的把控还不如上世纪八十年代英、德、美、日等发达国家的水准。从另一方面来说，药品包装在总产品上的价值占比也可以侧面体现出药品包装的质量。从这一数据上进行对比，也可以看出我国与发达国家存在的差距。根据调查后发现主要问题如下：我国虽然正处在全面发展的时期，但医药行业整体规模还是较小，医药企业的技术水平和管理能力相对落后。其次，药品的销售渠道也直接影响了药品包装的发展，传统药品的销售主要是在各大医院或诊所进行售卖，药品零售店、专卖店的销量只占很小一部分。药品公司没有改善药品包装的动力，导致了我国药品包装的原地踏步，没有创新和改良。从医药企业本身来说，企业的硬件技术水平也有待提升，对于生产人员的管理不够严格，大多数工作人员都是手工操作，再加上很多企业没有岗前培训，导致工作人员的安全质量意识不强，产品的统一性无法得到保证。解决方法：重视药品包装的质量，从美观，统一性，卫生等各方面进行提升。首先要从技术层面入手，医药企业需要向国外发达国家的企业学习，多多交流学习他们的生产技术和管理经验，升级硬件以及软件设施，慢慢把国内的手工作业包装替换成机械自动包装，将药品包装实现全自动化。机械功能要求多样化，对包装材料的质量也要进行严格的把控，在包装过程中要加入计算机控制的探测器和摄像头来替代人们检测包装材料参数的变化，并及时提供反馈。1.2课题研究意义随着我国社会的发展和人们生活质量的不断提升，人们对药品的包装有了更高的需求。工作强度高，包装统一性差，效率低，美观程度较低以及卫生安全不够放心都是传统手工包装需要改良的缺点。因此，提升药品包装机的自动化程度是改善我国药品包装机械的重要策略。经过改良后的药品包装机可以实现自动化，机械化。实现自动化后解放工人，即降低了工作人员的工作强度，改善了他们的工作环境，同时也节约了成本，大大提升工作效率。实现机械化也更有利于药品包装质量的提升，使药品的外包装更精美整洁，统一性高，内包装干净卫生，密封严密，从而提高了产品的销售力，提高产品销量，可以带来巨大的经济效益，使我国药品包装形成良性生产。包装机械是一种有着悠久发展历史的机型，是一种很有发展前途的技术科技。各个国家对于包装机械的硬件和软件方面都无时无刻的进行着研究和创新，所以结合企业实情，对其缺乏的技术层面做设计理论指导非常具有实质意义。1.3国内外研究现状1.3.1国外包装机发展现状国外发达国家包装机械水平高的国家主要有美国，英国，德国，日本等这些发达国家的包装机械在设计，制造等方面全面发展，优势明显，一直居于世界领先地位。据了解，美国是当今世界包装机械最发达的国家，工业基础良好的美国也非常重视包装机械的发展，其设备技术先进，种类繁多。且美国不但有着先进的包装机械设备，还得包装的材料非常注意，可以根据不同产品的需求进行材料的选用，这样技能保护商品又可以节约成本。美国于1933年成立了美国包装机制造协会，及PMMI，它是一家非盈利性质的行业协会，拥有包装行业内材料、机械等会员公司700多家，根据国际包装机械协会联盟（COPAMA）的数据统计，近些年来这些会员公司的销售额一直保持在全球包装设备市场的领先地位。德国在机械包装方面也一直走在世界的前端，特别是在对于食品机械包装上有成熟的体系和先进的技术，在国际上占据了重要地位。比如德国的ROVEMA就是其中的代表之一，ROVEMA与1957年成立，公司总部设在费尔恩瓦尔德，该公司在1959年制造出首台立式成型-填充-封口袋装机，是世界上首次在枕式袋和平地袋包装机器中采用摩擦带式送膜技术。今天世界上几乎所有的立式装袋机都在使用这项技术。1961年制造出立式袋装机连线的装盒机，首次实现了袋装与盒装的整线解决方案。1986年推出了世界上第一台连续式袋装机VPR，采用了凸轮控制的回转横封以及连续式的供膜系统。1991年推出首台可提供挺扩袋StabilosealR解决方案的袋装机，为客户提供更多的包装解决方案。1993年推出新的连续式袋装机VPKR，采用四连杆结构，使得在生产过程中前后横封始终相互平行。1996年推出首台砖型袋装机SBSR，机器具有高度的灵活性，可满足不同客户的包装需求，降低更换品种规格的时间。2003年推出两轴连续式袋装机VPLR，首次将线形伺服电机运用于高速袋装机中。2007年推出新的装箱机ETIL432R，首次在装箱机上应用线型伺服电机。2011年成立ROVEMAGmbH，全新的管理团队打造出ROVEMAGmbH。2012年推出全新不锈钢充填系统以及真空闭门装置，不锈钢充填系统用于高洁净等级场合。真空闭门装置则可大大提高粉末充填效率。ROVEMA的设备技术一直允许制造商自由选择包装材料，这可以使得他们与客户可以密切合作，高效的分析出包装机械，包装材料与产品之间的相互作用，从而在生产过程中进行不断调整。1.3.2国内包装机的发展现状国内对比发达国家经济发展较晚，所以包装机械的起步相对于发达国家也会晚一些。我国对于包装机械的需求像中国商代实行的分封制，精良、高效、高质量的包装机械就像是古代周天子和诸侯所处的位置。包装机械越高端，需求越小。而卿大夫，平民所处的位置需求量大，市场广泛。对包装机械的要求也相对较少。随着我国经济不断发展，市场的需求量也在不断加大，市场竞争日益激烈，促进了我国包装机械的快速发展。特别是改革开放以后，我国企业通过和国外企业的沟通交流，尤其是科技发展处于优势的欧美地区等，通过不断地学习，消化，通过自己的思考，结合我国实际情况，自主开发和研发了很多科技技术，逐渐了提升生产效率和产品包装质量，使得国内包装机械有了很大进步。大大提升了产品的市场竞争力。经过近几十年的发展，逐渐形成了独立的体系。全自动包装机的适用范围很广，它可以用于铝塑复合、纸塑复合、PE复合等多个场景。采用先进的PLC和触控式荧幕电气控制系统，并且装配检测系统，操作简便。客观地说，目前我国全自动包装机能很好的完成大部分企业的生产需求，硬件设备和软件技术与国外的差距日益缩小，但在综合性能与国外发达国家国家的产品相比还有一定差距。对比后的问题是：包装速度慢；机构运动调性差；核心件、易损件及一些电器元件寿命短、精确度低；自动化水平低，美观程度较低等等，很多大型企业的生产线以及开始选择国内具有一定经验的公司购买设备，并请他们操作，维护等等，这使企业的成本大大降低。我国也将基于基础技术进行研究，逐渐向专业化的生产方向发展。在世界包装机械领域形成自己的专业特色。1.4本次设计的内容和要求药品包装机不仅可提高生产效率和产品质量，改善系统性能，而且可提高系统可靠性和使用安全性，便于维护和调试。本文就是为了提高药品包装的效率和质量，结合医药企业和社会消费者的大众需求，研制出一种全自动药品包装机。本文分析了全自动药包装机的工作原理及工作流程，从硬件和软件两个方面设计了药品包装机的功能。本次课题设计综合应用了多种知识。选择了以S7-200型SMARTPLC为主控机，实现了对被控对象如伺服驱动器、气缸的复杂控制，以及对检测元件如接近开关、参数设定、颜色传感器、等的信号收集。采用PLC控制、传感器检测等先进技术，实现了药品的自动化分送。采用SMART700IE触摸屏通过以太网通信方式，把监控与控制衔接在了一起，让药品包装的过程可以做到灵活控制和监视，实现了显示、监测、报警等功能。药品包装机由药品分送、塑封、吸盒、装盒、计数、气缸等部分组成。更换包装材料时，也应更换相对应的包装模具。通过选择合适的包装材料，提高了自动包装机的效率。为了保证包装过程的质量和效率，本文对气缸内的压力要求也进行了分析。空气压缩机由变频器和电机控制，以保持缸内压力恒定。本系统结构合理，设备选型正确，控制精确，布线规范。做到系统失误少，运行稳定，满足系统设计要求。在此基础上，对本文所做的主要工作进行了总结，并对未来进行了展望。

2系统总体设计2.1自动药品包装机的机械结构以及工作原理本次设计的自动包装机外观为筒形，筒形自动包装机是将热塑性包装材料经加热软化后，转换为包装容器，完成药品计量、填充、拉膜、纵横封合等过程的自动包装设备。该包装机械主要由测量仪、薄膜伸展机构、纵向锁定机构、横向锁定机构、纠偏机构等部分组成，如图2-1。图2-1机构原理图整个机身运行时，薄膜设计引擎起动，通过驱动机构引导薄膜设计带连续均匀地运行。齿形带外侧为高弹弹性带，根据胶带速度设定值，自动调整胶带速度，胶带高弹性带能增强胶带与胶带的摩擦。由于这一摩擦，包装材料将随牵引带向下移动。图2-2所示为自动筒式成形机的工作原理。图2-2工作原理图2.2工艺分析2.2.1内装物的工艺特性分析药物形态的分类主要是固体，液体或颗粒。该包装装置可在微小变化下完成固体包装。仅仅是修改一个零件，实体零件的形状就会改变。如尺寸发生变化，可进行调整或更换。如果是易损件，可以在中间垫片牵引和最后的垫片切割机上粘贴某些折叠材料，如果药品从颗粒变成液体，则需要更换物料输送模块和物料充填计量装置。总之，全自动药品包装机的使用范围非常广泛，对市面上绝大多数的药品都可以进行高质量的包装。本次设计主要针对外形相同颜色不同的药品经行分类。2.2.2包装材料的要求在自动包装机的机械设计中，包装药品的原材料也尤为重要。包装药品的原材料会直接影响到产品的质量以及包装机的工作效率。塑料袋装的出现引起了包装机械的变革，使包装工艺发生了翻天覆地的变化。例如塑胶包装可采用高频加热热封或电热丝脉冲热封。医药行业中存在着大量的聚乙烯薄膜包装，包装速度越快，塑料薄膜的牵引力就越大，就会导致包装材料受力过大导致破损，但若药品包装时包装材料受到的牵引力不足，又会影响到自动药品包装机的生产效率。所以选择合适的包装材料就显得极其重要。2.2.3系统工作循环过程药品自动包装机的结构适合药品的连续自动包装。包装的工作循环流程如图2-3所示。本次设计的药品自动包装机加工过程是连续的，每次送料填充后必须保证切断器封切到位。图2-3包装工作循环过程2.3PLC选型在控制系统方面，根据本次设计产品所需输入输出点数我们选择了日本西门子公司的S7-200PLC，它具有结构紧凑，指令功能强大，价格低廉，扩展性好的特点满足本次系统设计的各方面要求。选用交流电源，直流24伏电源作为输入，继电器作为输出。S7-200可以处理二十七条基本指令，两条步进指令，二百九十八条函数指令。其内部元件非常丰富。可以说，S7-200可以完美满足各种小型控制系统的要求。2.4输入输出点分配本次设计的工艺主要包括药品包装原材料的成型、药品充填、高温封口以及冷却等工艺，控制系统的输入信号为：起动、停车和检测急停信号，纵密封到位检测，纵密封结束检测，横密封到位检测，横密封结束检测，缺袋检测。根据上述控制要求，选择24个输入点和24个输出点作为PLC的基本单元。按以下表格分配I/O点：表3-1I/O表2.5A/D模块的选择由于传统的限位开关不能满足要求，因此需要采用变送器对这些模拟量进行变换，从而使其具有很强的可开关性和可扩展性。本仪器选用模拟量输入模块s7-4AD，具有四个信道，能同时接收和处理四个相似的输入。分辨率最高可达12位。可以制作色码检测，横封温度检测，纵封温度检测三种类似量的包装机。其次是测量纵向垫圈温度，第三是测量横向垫圈温度。必须在初始化程序的PLC中读取这三个值。2.6本章小结本章主要是对西门子PLC的药品包装机的总体设计方案进行了总体的构建和完善。对设计工艺进行分析，以及选用了适合本课题所需要的PLC——S7-200可编程控制器。同时也对包装机械所需要了解的知识点有了充分的认知。3PLC药品包装机的硬件设计3.1硬件配置系统硬件配置结构如图3-1：图3-1系统硬件配置图3-1不同的组件包括CPU扩频器和I/O、检测元件(光电开关和接近开关等)、控制面板(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(马达和汽缸)。作为自动药品包装机控制的操作界面，操作面板接收操作者的操作指令，并根据指令传递给设备的工作状态；检测元件检测料位测量、进料信号及各部件动作完成情况；PLC根据比例程序确定的逻辑比例，自动分析各输入输出处的当前状态，更新输出处的状态，通过断开交流触点和换向电磁阀来控制发动机的动作，气缸和缸体的动作。从而实现了从卷膜到出料的全过程自动控制。3.2操作面板的设计为适应生产现场的需要，许多设备创造了多种工作模式，筒体设计也是如此，系统有手动、单循环、单步、连续旋转和回转式五种工作模式，工作模式选择开关五处对应五种工作模式，面板左下角有8个手动操作键。在PLC开始工作的时候，按“载入”按钮启动和锁定KM线圈。KM的主触点连接到负载的交流电源。遇到紧急情况时，请用“急停”按钮切断电源。3.3气缸气缸是将压缩空气的压力能转化为机械能，用于往复直线运动、振荡和旋转运动的驱动机构，称为气缸或气动致动器。本次设计系统中主要涉及到两类气缸，一个的功能是将物料推出，另一个是组合在一起形成三联气缸,执行物料的搬运工作。采用的气缸均是亚德客公司的气缸，承压范围是0.1-1.OMpa,满足本次设计需求。例如，后侧阻挡的主要部件是双轴气缸，它通过两根气管连接到一个五口二位的电磁阀上，通过电磁阀的得失电，气缸做伸出缩回动作。其电气和气动原理图如下。1处为进气孔，3、5处通过气管连接消音器，2、4使用气管连接到气缸的两个孔。图3-2双轴气缸气动原理3.4Smart700IE的概述与设计当今社会要求绝大部分机器都要具备可视化这一项功能。在这样的要求和前提之下，控制生产成本就成了企业不得不思考的问题。Smart700有两种不同类型的CPU模块，可以全方位满足不同设备，不同客户的各种需求。装配通信以及运行状态指示灯，使PLC的工作状态一目了然，安装便捷，支持导轨式和螺钉式安装。所有模块的输入输出端子可拆卸，采用插针式链接，模块连接更加紧密，通用MicroSD卡，支持程序下载和PLC固件更新，拥有西门子专用告诉芯片，基本指令执行时间可达0.15us，信号板扩展实现精确化配置,同时不占用电控柜空间，运用集成以太网，使程序下载、设备组网更加方便。Smart700有八大亮点如下：1.机型丰富，选择更多，为小型自动化系统提供标准型和经济型CPU模块，配置灵活，I/O点数丰富，最大可达60点；2.高速芯片，性能卓越，新颖的信号板设计可以扩展通信端口、数字量通道、模拟量和电池功能；3.通用SD卡快速更新，集成MicroSD卡插槽,使用通用SD卡即可实现程序的更新和固件升级；4.软件友好，编程高效，新颖的带状式菜单、全移动式界面窗口、强大的密码保护等功能,大幅提高开发效率；5.完美整合，无缝集成S7-200SMARTPLC、SMARTLINE触摸屏、V20变频器和V90伺服驱动系统完美整合,为OEM客户提供完美的解决方案；6.三轴脉冲，运动自如，CPU本体最多集成3路高速脉冲输出,频率高达100KHz,快速实现设备调速、定位等功能；7.选件扩展，精确定制，新颖的信号板设计可扩展通信端口、数字量通道、模拟量和电池等功能,节省电柜空间,降低用户扩展成本；8.以太互联，经济便捷，CPU模块本体标配以太网接口,通过网线即可完成程序下载。通过该接口还可连接多种设备,轻松组网。图3-3Smart700IE设计图3.5PLC外部接线及电机的驱动电路自动药品包装机的控制系统外部接线图如图3-3所示，依据所选择的PLC型号和之前确定的I/O分配表，对系统外接进行设计。按照控制系统的要求，需要在系统中安装多个电机。主电机为走袋式电机，它为系统提供所需的薄膜，是保证系统正常工作的关键。冷却泵发动机和空气压缩机都是气源，纵热管和横热管分别提高了横向和纵向加热管的温度。此外，电源模块为电磁阀和A/D模块提供工作电压。因为要控制电机，所以我们选择使用交流接触器来控制它闭合与断开的场景，在此基础上还必须加入热继电器来防止过载的情况发生。控制系统的电路图由图3-4所示。S7-200SMARTCPUST60Q10Q11Q12Q13Q6Q7Q4Q5Q2Q3Q0Q1I24I25S7-200SMARTCPUST60Q10Q11Q12Q13Q6Q7Q4Q5Q2Q3Q0Q1I24I25I26I21I22I23I16I17I20I14I15I10I11I12I13I0I2I4I5I6图3-3外部接线图图3-4控制系统主电路图3.6本章小结本章节主要是对西门子PLC药品包装机的硬件进行了设计。通过查询各种资料，对药品包装机的硬件部分进行了创新与优化。对操作面板的设计，气缸，以及西门子PLC外部接线图等方面进行了讲解。4PLC药品包装机的软件设计系统按照功能和控制对象将系统控制程序由药品分类、药品填充、添加说明书、吸盒、计数和剔除等部分组成。图4-1中显示了系统工作流程。设计了药瓶包装过程中的漏检方案。图4-1主程序流程图4.1颜色传感器颜色传感器使一种可编程彩色光到频率的传感器。本文采用的是美国TAOS公司生产的TCS230颜色传感器。该传感器具有单电源供电，分辨率高等特点。TCS230采用8脚SOIC表面贴装封装，总共有六十四个光电二极管在芯片上集成。其中带有红色，绿色，蓝色滤波器的光电二极管各16个；其余没有滤波器的光电二极管也有16个，它们可以接收所有的光信息。这些光电二极管在芯片内交叉排列，能将射光辐射的不均匀性降到最低，从而能使颜色识别的准确性得到保证。为了消除色差，16个同色二极管并联均匀分布于二极管阵列中。系统运行过程中，系统需要的滤波器类型通过S2、S3二个可编程管脚动态选择。如果系统选择颜色过滤器工作，为了防止其他原色通过，只允许特定原色通过。比如如果系统选择了蓝色滤波器时，那么其他颜色光源将被阻止，无法通过射入光，只有蓝色入射光可以通过，从而得到蓝光的强度；如出一辙，选择其他滤波器时也可以获得其对应的的光强。下面简要介绍TCS230芯片各个管脚的功能和组合选项如表4-1，4-2所示：表4-1TCS230管脚功能表表4-2组合选项表TCS230在测试前必须进行白平衡调整，就是告诉系统白色是什么，TCS230对所检测的“白色”中的三原色从理论上讲是由红，蓝，绿三种相等的颜色混合而成，可在实践中他们还是有一定差别，这就导致了颜色传感器的输出并不相等。经过查询得知白平衡调节的方法和步骤可以这样操作:首先要找到一个白色的光源，然后再白色光源下方配备一个空的试管，再将空的试管放在传感器的上方。这样就可以使TCS230接受到穿过空试管的入射光，之后分别测出红色，蓝色，绿色的参数并进行调整即可。当用TCS230识别颜色时,就用这3个参数对所测颜色的R、B和G进行调整。这里有两种方法来计算调整参数:①分别选用红，蓝，绿三个滤波器，在固定时间内计算出TCS230的输出脉冲，并计算出比例因子，之后通过刚刚计算得出的比例因子把这些脉冲输变为225。在实际测试时用之前相同的时间计数，再把求得的比例因子与测得的脉冲数相乘，即可得到对应的R、B、G。②分别选择红，蓝，绿三个滤波器，然后对计算出各个颜色对应的TCS230输出脉冲。当计数到255时停止计数，分别计算每个通道所用的时间。这与TCS230滤波器在实际测试中所用的时间基准相对应，在这一周期中测量到的脉冲数相当于R,B和G。4.2移位控制一个合格的药盒应该包括药品、说明书、药盒三个部分，但每个部分的操作不能在同一工作位置上完成。如未检测到药物，真空阀将不起作用，达到无药物不下说明书的目的。图4-3中显示了每个位置对应的操作。图4-3工位与动作对应图位移控制的操作由移位寄存器指令SHRB来控制。就拿吸盒移位的指令举例，吸盒移位控制指令如图4-4。图4-4吸盒移位指令示意图M22.0表示每个车站都通电，换档操作通电后开始进行。信源m22.0是主机的原始信号，即编码器0°位置的接近开关信号。数据输入为m22.4，为移位寄存器的输入。M22.4表示是否检测到药物。M22.4=1，含药物，M22.4=0无药物。N=32表示移位寄存器是32位，移位方向为正移位。当检测到M22.0的上升边缘，即en有效时，数据输入处的M22.4状态移动到v0.0。S_uu位输入为v0.0，这是移位寄存器的最低位。图4-5显示了移位寄存器的结果。当m22.0上升边缘第一班时，m22.4状态为1，表示检测到药物并放入v0.0，v0每一位向左移动，v0的下五位从0000变为0001，吸书站对应v0.3状态，箱吸站对应v0.4状态。此时，既没有吸书，也没有吸箱。在第二个移位中，m22.4=0，然后V0的下五位从0001变为0001。当第四档时，V0.3=1，V0.4=0，吸气操作，第五档，V0.3=0，V0.4=1，吸气操作。当所有工作完成关机后，保存相应的数位数量，即保存移位存储器的状态。重新启动时，系统将按照关机前的最后一个状态继续运行。图4-5移位寄存器结果示意图4.3数据保持在自动药品包装机的运行过程中，为了保证断电以后仍能继续运行，就必须对其进行一定的控制。C-PU的储存类型有两种，一种是R-AM存储，另一种是E-PR-OM存储。R-AM存储方式必须保证它的供电才能使数据不丢失，具有易失性。而E-PR-OM无需电源数据也可以永久储存，具有永久存储的特点。另外利用CPU的内置电容可以在短时间内保存资料的特性，又产生了一种内置电容和外置电池卡的数据保存方式，内置电容放电结束后，外置电池卡继续为数据保存提供动力。另外，在程序中也可以使用数据块，程序保存数据。该存储单元MB0~MB13的14字节，在断电后可自动写入EEPROM的对应区域，可永久保存数据。药物包装机中，数据被保存为系统块-保持范围，见图4-6。图4-6数据保持设置4.4软件容错在本次PLC程序设计过程中，为了防止自动药品包装机工作过程中检测信号出错后不能及时发现并派出故障，我们采用了软件容错的方法来提升控制系统的抗干扰能力。软件延迟可用于对最重要或最易受干扰的输入信号以提高系统的抗干扰能力。图4-7显示了药品自动包装机数字量输入的滤波配置。还可以使用程序执行技术。在程序运行的过程中，如果出现程序错误，那么前一个被影响的程序将反复运行。经多次运行，如果程序输出正确，复位成功，则前一次的错误信号判定为干扰信号，若出现程序运行错误，那么系统将及时删除错误并发出通知，这一技术将及时提醒操作人员采取相应的维护措施。图4-7数字量输入延时组态4.6本章小结本章节对西门子PLC药品包装机的软件部分进行了设计，对颜色传感器TCS230，位移控制，数据保持，软件容错等方面进行了学习，并完成了这部分的设计和调试。进一步完善了西门子PLC药品包装机的设计，优化了性能，使其在实用性上更能被社会所接受和认可，同时也使这次对西门子PLC药品包装机的总体设计告一段落。5结束语5.1方案综合评价和结论本次论文从硬件设计到软件系统的编配完成了药品自动包装机的所有设计工作，可以实现多种工作模式的切换。对利用传感器对药品进行分类，各种电机对药物的袋包装进行热软化，冷却，封口等工作以及使用smart700IE对自动包装机的工作过程进行监视和安全警报都有着清晰的讲解和科学的设计。争取做到了控制简易，安全系数较高。本次选用的可编程控制器即西门子公司的S7-200，实现了现场信号输入和实时控制，对实现小型自动化系统十分有利。但在本次设计完成之后，我也发现了一些式设计上的不足。首先药品自动包装机涵盖的知识范围较广，如果使用过程中出现故障，普通操作人员无法修理。其次报警功能不够全面，若安装蜂鸣器可以在电机过热时利用程序发出声响引起操作工人的注意效果更佳，更能及时解决故障问题，提高本次设计整体的安全性。最后是设计中的药品剔除功能只完成了气缸部分的设计，整体功能的完整性还有待加强。5.2体会和展望经过这段时间的不屑努力，本次论文的全部设计终于顺利完成，从最开始的定题，查阅相关资料到选择合适的元器件以及最终完成程序的编写，之中都离不开老师的指导和同学们的帮助。通过本次设计我对大学四年所学的知识重新温故同时也学到了不少新的知识，可用于将来毕业后的工作之中。特别是在查阅相关资料的时候更让我意识到了书本之外还有更多的我们没有学到的内容。我们需要更多的实践操作，更多的思考创新才能让学到的东西真正起到作用。包装机的未来一定与时俱