plc药品自动灌装机的设计(编辑修改稿)

plc药品自动灌装机的设计(编辑修改稿)内容摘要：

输出部件 输出部件 电源部件 8 电源部分将外部接入的交直流电源转换成 CPU、存储器等电子电路工作所需的直流电源。 PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用，它的好坏直接影响PLC7的功能 和可靠性。 如果没有一个良好的、可靠得电源系统是无法正常工作的， 因 此 PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。 目前大部分 PLc使用开 关式稳压电源。 (5)编程器 编程器是 PLC必不可少的重要外围设备。 主要用于对用户程序进行输入、检查、调试和修改，并用来监视 PLC的工作状态。 PLC 的功能 PLC系统一般由以下基本功能构成 ： (1)控制功能 逻辑控制：眦具有与，或、非、异或和触发器等逻辑运算功能，可以代替继 电器进行开关量控制。 定时控制：它为用户提供了若干个电子定时器，用户可自行设定：接通延时、 关断延时和定时脉冲等方式。 计数控制：用脉冲控制可以实现加、减计数模式，可以连接码盘进行位置检测。 顺序控制：在前道工序完成之后， 就转入下一道工序，使一台 PLC可作为多部步迸控制器使用。 (2)输入／输出接口调理功能 具有 A／ D， D／ A转换功能，通过 I／ o模块完成对模拟量的控制和调节．位数和精度 可以根据用户要求选择。 具有温度测量接口，直接连接各种电阻或电偶。 (3)编程、调试等 使用复杂程度不同的手持、便携和桌面式编程器、工作站和操作屏，进行编程、调试、监视、试验和记录，并通过打印机打印出程序文件。 9 PLC 的工作原理及方式 最初研制生产的 PLC主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置，但这两者的运行方式是不 相同的。 继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式，即如果这个继电器的线圈通电或断电，该继电器所有的触点 (包括其常开或常闭触点 )在继电器控制线路的哪个位置上都会立即同时动作． PLC的 CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点 (包括其常开或常闭触点 )不会立即动作，必须等扫描到该触点时才会动作。 为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异，考虑到继电器控制装置各类触点的动作时问一般在 100ms以上，而 PLC扫描用户程序的时间一般均小于100ms。 因此， PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式 — 扫描技术。 这样在对于 I／ 0响应要求不高的场合， PLC与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。 PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的．即在 PLC运行时， CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号 (或地址 号 )作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户 程序，直至程序结束。 然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。 在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。 PLC的一个 扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。 见图 2． 2。 第 N1 个扫描周期 第 N个扫描周期 第 N+1 个扫描周期 用户程序执行 输出刷新 输出刷新 10 图 PLC扫描周期示意图 SIMATIC S7 工业软件 西门子的工业软件分为 二 个不同的种类： （ 1）编程和工程工具 编程和工程工具包括所有基于 PLC 或 PC 用于编程、组态、模拟和维护等控制所需的工具。 STEP 7 标准软件包 SIMATIC S7 是用于 S7300/400， C7 PLC 和SIMATIC WinAC 基于 PC 控制产品的组态编程和维护的项目管理工具， STEP 7Micro/WIN 是在 Windows 平台上运行的 S7200 系列 PLC 的编程、在线仿真软件。 （ 2）基于 PC 的控制软件 基于 PC的控制系统 WinAC允许使用个人计算机作为可编程序控制器（ PLC）运行用户的程序，运行在安装了 Windows 操作系统的 SIMATIC 工控机或其它任何商用机。 WinAC 提供两种 PLC，一种是软件 PLC，在用户计算机上作为视窗任务运行。 另一种是插槽 PLC（在用户计算机上安装一个 PC 卡），它具有硬件 PLC 的全部功能。 WinAC 与 SIMATIC S7 系列处理器完全兼容，其编程采用统一的 SIMATIC 编程工具（如 STEP 7），编制的程序既可运行在 WinAC 上，也可运行在 S7 系列处理器上。 S7200 系列 PLC 的硬件配置 S7200 系列 PLC 可提供 4 种不同的基本单元和 6 种型号的扩展单元。 其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器、文本显示器等。 基本单元 S7200 系列 PLC 中可提供 4 种不同的基本型号的 8 种 CPU供选择使用，其输入输出点数的分配见表 22： 表 22 S7200系列 PLC中 CPU22X的基本单元 型 号 输入点 输出点 可带扩展模块数 11 S7200CPU221 6 4 — S7200CPU222 8 6 2 个扩展模块 78 路数字量 I/O 点或 10 路模拟量 I/O 点 S7200CPU224 14 10 7 个扩展模块 168 路数字量 I/O 点或 35 路模拟量 I/O 点 S7200CPU226 24 16 2 个扩展模块 248 路数字量 I/O 点或 35 路模拟量 I/O 点 S7200CPU226XM 24 16 2 个扩展模块 48 路数字量 I/O 点或 35 路模拟量 I/O 点 扩展单元 S7200 系列 PLC 主要有 6 种扩展单元，它本身没有 CPU，只能与基本单元相连接使用，用于扩展 I/O 点数， S7200 系列 PLC 扩展单元型号及输入输出点数的分配如表 23所示。 表 23 S7200系列 PLC扩展单元型号及输入输出点数 类 型 型 号 输入点 输出点 数字量扩展模块 EM221 8 无 EM222 无 8 EM223 4/8/16 4/8/16 模拟量扩展模块 EM231 3 无 EM232 无 2 EM235 3 1 传感器选择与设计 光 电式 传感器是 自动药品罐装机 在药粒 灌装生产线上的一个关键设备 , 药粒灌装的准确性 ,将直接影响生产线的生产质量 ,所以高速准确计数是光电式自动药品罐装机的关键技术。 目前 ,在粒状药品灌装生产线上 ,广泛采用的是模板式的计数系统 ,当改变每一瓶的灌装量时 ,需要换不同的计数模板 , 并且该种系统的灌装效率越来越不能满足使用厂家的要求 ,希望有一种高效灌装的计数方法 .本文介绍的光电式自动药品装瓶数粒机系统就是为了满足粒状药品高速灌装生 12 产线的需要设计的 .本系统采用的光电计数方式是当今 药粒 灌装生产线上被大量使用的最新技术 .该种光电式 自动药品装瓶数粒机计数准确 , 提高了生产厂家的产品质量。 光电开关的原理 光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。 由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的，所以它可以在许多场合得到应用。 光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。 物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。 光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目 标物体进行探测。 多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。 光电开关是由发光源和受光器两部分组成。 把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。 发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。 在输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换 13 图 光电开关工作原理图 光电开关一般都具有良好的回差特。