自動裝藥片PLC控制設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)

1、 揚州市職業(yè)大學電氣與汽車工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)作 者:史波 學 號：100203129 教研室:機電教研室專 業(yè):電氣自動化題 目:自動裝藥片plc控制設(shè)計許翔指導者： 評閱者： 2013 年 5 月?lián)P州市職業(yè)大學電氣與汽車工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）評語學生姓名： 史波 班級、學號： 100203129 題 目： 自動裝藥片plc控制設(shè)計 綜合成績： 指導者評語：該生能按時完成畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書規(guī)定的工作，積極查閱有關(guān)文獻資料，設(shè)計態(tài)度端正，能獨立思考并解決有關(guān)技術(shù)問題，論文符合學校規(guī)定的格式，寫作的規(guī)范化程度好。設(shè)計方案可行，有一定的創(chuàng)新性，如果再多參考一些外文資料，將會更加完善

2、。建議成績評定為 ，可以提交答辯。指導者(簽字)： 2013年5月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）評語評閱者評語： 評閱者(簽字)： 2013年 5 月 日答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會負責人(簽字)： 2013年 5 月 日畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要plc發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代plc大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)控制領(lǐng)域。加上plc通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用plc組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。自動藥片裝瓶機是plc在制藥行業(yè)的自動化的一大成功的應(yīng)用。隨著人民生活水平的提高，藥品市場

3、有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，但目前大部分藥廠在藥粒裝瓶過程中仍采用人工操作,為了提高生產(chǎn)效率，許多制藥機械生產(chǎn)廠家爭相研制高性能的自動藥片裝瓶機。本文利用simatic s7-200系列plc編程對藥片的裝瓶過程實行控制，以此提高生產(chǎn)效率。【關(guān)鍵詞】：plc 自動藥片裝瓶機 可編程控制器目 錄1緒論11.1自動裝藥片機的研究現(xiàn)狀11.2課題目的和意義21.3國內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)狀22 plc在自動裝藥片機中的優(yōu)勢42.1 plc發(fā)展簡介42.2 plc的分類及編程語言52.3 plc的應(yīng)用領(lǐng)域52.4 plc的特點62.5 plc的設(shè)計原則72.6與繼電器控制系統(tǒng)相比優(yōu)勢82.7與集散控制系統(tǒng)相比優(yōu)勢82.8

4、與工業(yè)微機控制系統(tǒng)相比優(yōu)勢93 自動藥片裝瓶機的設(shè)計103.1任務(wù)的分析103.2設(shè)計思路103.3工作原理及結(jié)構(gòu)113.4自動裝瓶的控制要求123.5系統(tǒng)工作流程134 自動裝瓶機系統(tǒng)硬件設(shè)計144.1光電傳感器的選型144.2 光電接近開關(guān)選型164.3壓力傳感器的選型184.4微型電動機234.5硬件的清單244.6 系統(tǒng)操作臺244.7 主電路設(shè)計254.8 控制電路設(shè)計254.9 plc外圍接線圖285 自動裝藥片機的軟件設(shè)計295.1 plc的工作原理295.2 循環(huán)掃描技術(shù)295.3 plc的輸入/輸出響應(yīng)時間305.4 s7-200系列可編程控制器305.5 可編程序控制器的結(jié)

5、構(gòu)335.6 控制系統(tǒng)i/o地址分配355.7 控制程序流程圖375.8 旋蓋位的軟件設(shè)計385.9 容器藥物多少報警的軟件設(shè)計405.10系統(tǒng)調(diào)試41致謝43參考文獻44控制程序梯形圖451緒論1.1自動裝藥片機的研究現(xiàn)狀 醫(yī)藥行業(yè)中，醫(yī)藥包裝機械產(chǎn)品種類豐富，藥品的形狀、性質(zhì)、包裝要求等差異很大，且產(chǎn)量大。因此，自動裝瓶機品種眾多，目前醫(yī)藥包裝設(shè)備中，大顆粒、規(guī)則形狀的藥丸自動包裝技術(shù)已經(jīng)非常成熟，國內(nèi)外均有相關(guān)設(shè)備，但針對異型粒、異型瓶等包裝技術(shù)則較為有限。plc通過uss通信協(xié)議直接控制電機,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對裝藥機方式運行的控制,而且能夠根據(jù)需要靈活控制裝藥時間,達到節(jié)約電能,降低成本,

6、提高生產(chǎn)質(zhì)量的目的。 plc發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代plc大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)控制領(lǐng)域。加上plc通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用plc組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 自動藥片裝瓶機是plc在制藥行業(yè)的自動化的一大成功的應(yīng)用。隨著人民生活水平的提高，藥片市場有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，但是目前大部分藥廠在藥片裝瓶過程中仍采用人工操作，為了提高生產(chǎn)效率，許多制藥機械生產(chǎn)廠家爭相研制高性能的自動藥片裝瓶機。本文利用 plc 編程對藥片的裝瓶過程實行控制，以此提高生產(chǎn)效率。技術(shù)工藝，是衡量一個

7、企業(yè)是否具有先進性，是否具備市場競爭力，是否能不斷領(lǐng)先于競爭者的重要指標依據(jù)。隨著我國藥物生產(chǎn)設(shè)備市場的迅猛發(fā)展，與之相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)必將成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的焦點。了解國內(nèi)外藥物裝瓶設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)動向、工藝設(shè)備、技術(shù)應(yīng)用及趨勢對于企業(yè)提升產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格，提高市場競爭力十分關(guān)鍵。目前食品藥品安全的現(xiàn)狀十分不容樂觀，國家食品藥品監(jiān)督管理局發(fā)現(xiàn)兩大現(xiàn)狀導致近幾年藥品安全性突發(fā)事件的頻繁發(fā)生，一是藥品生產(chǎn)企業(yè)不按生產(chǎn)工藝生產(chǎn)、規(guī)避監(jiān)管，潛在不安全因素。二是在非gmp流水線廠房生產(chǎn)藥品。如果想改變此現(xiàn)狀，要著力消除問題隱患，從生產(chǎn)環(huán)節(jié)入手，采用自動化生產(chǎn)，自動裝瓶機解決了生產(chǎn)中的許多問題。 醫(yī)藥

8、行業(yè)中，醫(yī)藥包裝機械產(chǎn)品種類豐富，藥品的形狀、性質(zhì)、包裝要求等差異很大，且產(chǎn)量大。因此，自動裝瓶機品種眾多，目前醫(yī)藥包裝設(shè)備中，大顆粒、規(guī)則形狀的藥丸自動包裝技術(shù)已經(jīng)非常成熟，國內(nèi)外均有相關(guān)設(shè)備，但針對異型粒、異型瓶等包裝技術(shù)則較為有限。plc通過uss通信協(xié)議直接控制電機,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對裝藥機方式運行的控制,而且能夠根據(jù)需要靈活控制裝藥時間,達到節(jié)約電能,降低成本,提高生產(chǎn)質(zhì)量的目的。1.2課題目的和意義手工裝瓶直接接觸藥品，長期接觸藥品的人會對身體造成傷害，采用自動裝瓶機杜絕了這種現(xiàn)象的發(fā)生，同時避免了人與藥品接觸帶來的對藥品的污染，保證了藥品的質(zhì)量，符合藥用要求，符合保障人體健康、安全的

9、標準。 手工裝瓶生產(chǎn)難于管理，容易出現(xiàn)紕漏和混亂，自動裝瓶機，建立一個能控制整個數(shù)據(jù)中心運營的綜合性管理平臺使管理更加強調(diào)流程和自動化，改善了經(jīng)營系統(tǒng)，提高了工作效率，使企業(yè)運營更有加穩(wěn)定。 考慮到對藥品包裝的特殊要求，主要是防止塑料瓶內(nèi)的藥品氣體揮發(fā)和外部氣體向瓶內(nèi)滲透，要求塑料瓶口與瓶蓋間有很好的密封性能。自動裝瓶機可以滿足藥品包裝的這種性能要求，同時消除了人為因素對藥品灌裝的不合格的處理動作，提高灌裝質(zhì)量。 目前，我國制劑生產(chǎn)能力不夠，醫(yī)院配制制劑品種較多，不能滿足市場需求，無法保障藥品及時供應(yīng)。使用實用新型的片劑自動裝瓶機，明顯地降低了片劑裝瓶包裝的勞動強度和生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，

10、縮短了生產(chǎn)周期，社會效益和經(jīng)濟效益明顯增加。1.3國內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)狀長期以來，plc始終處于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的主導地位，為各種各樣的自動化設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用，其主要原因在于它能夠為自動控制提供安全可靠和比較完善的解決方案。適合于當前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要；另一方面，plc必須依靠其他新技術(shù)來面對市場份額逐漸縮小所帶來的沖擊。plc誕生不久即顯示了其在工業(yè)控制中的重要地位，如日本、德國、法國等國家相繼研制成各自的plc。plc技術(shù)隨著計算機和微電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展，由最初的一位機發(fā)展為八位機。隨著微處理器cpu和微型計算機技術(shù)在plc中的應(yīng)用，形成了現(xiàn)代意義上的plc。現(xiàn)在的plc產(chǎn)

11、品已經(jīng)使用了十六位、三十二位高性能微處理器，而且實現(xiàn)了多處理器的多通道處理，通信技術(shù)使plc的應(yīng)用得到進一步發(fā)展。近年來，隨著可編程控制器的日漸成熟，越來越多設(shè)備的控制都采用plc控制器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制，并取得了很好的經(jīng)濟效益。plc具有抗干擾能力強、可靠性高，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、通用性強，編程方便、易于使用，功能完善，設(shè)計、施工、調(diào)試的周期短，體積小、維護操作方便及適應(yīng)工業(yè)環(huán)境等優(yōu)點，是一種通用的自動控制裝置，結(jié)合當今發(fā)展較快、應(yīng)用越來越廣的模糊控制技術(shù)和pid控制技術(shù)，可實現(xiàn)較大型控制系統(tǒng)，且功能完善，效果好。plc總的發(fā)展趨勢是向高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發(fā)

12、展，具體表現(xiàn)為：向小型化、專用化、成本低方向發(fā)展，向大容量、高速度方向發(fā)展，智能型i/o模塊的發(fā)展，基于pc的編程軟件取代編程器，平流層編程語言的多樣化，plc通信的易用化，組態(tài)軟件與plc的軟件化，plc與現(xiàn)場總線相結(jié)合1。plc的種類繁多，應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛。目前，在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、采礦、石油、水泥、化工、電力、機械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保和娛樂等行業(yè)。隨著人民生活水平的提高,醫(yī)療條件的不斷改善，藥品市場有著巨大的發(fā)展?jié)摿ΑｋS之而來的是藥品生產(chǎn)廠家對高性能的藥粒自動包裝機迫切需求，因此對于具有單品種生產(chǎn)時速度快、精度高，同時在結(jié)構(gòu)設(shè)計上零部件更換方便快捷的全自動生產(chǎn)線是具有

13、重要意義的。在目前制藥生產(chǎn)中，片劑、膠囊等制劑很多是采用瓶裝這種包裝形式。自動藥片裝瓶機是在片劑、膠囊的裝瓶、旋蓋生產(chǎn)線（即將裝瓶機、旋蓋機通過中間輸送帶聯(lián)系起來）基礎(chǔ)上改進的，提高了裝瓶的效率和自動化水平，并且滿足藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（簡稱gmp）對生產(chǎn)機械在結(jié)構(gòu)設(shè)計、滿足生產(chǎn)工藝和驗證等方面的嚴格要求。2 plc在自動裝藥片機中的優(yōu)勢2.1 plc發(fā)展簡介在市場經(jīng)濟的推動下，人們要求產(chǎn)品品種齊全且質(zhì)優(yōu)價廉。為適應(yīng)市場的需求，工業(yè)產(chǎn)品的品種就要不斷更新?lián)Q代，從而要求產(chǎn)品的生產(chǎn)線及附屬的控制系統(tǒng)不斷地修改甚至更換。在20世紀60年代，生產(chǎn)線的控制主要采用繼電器控制。修改一條生產(chǎn)線，要更換許多硬

14、件設(shè)備，進行復雜的接線，既浪費了許多硬件又大大拖延了施工周期，增加了產(chǎn)品的成本。于是人們尋找研制一種新型的通用控制設(shè)備。1968年，美國通用汽車公司（gm）液壓部體統(tǒng)了10項招標指標：1 編程簡單，可在現(xiàn)場修改和調(diào)試程序；2 維護方便，各部件最好采用插件方式 ；3 可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)；4 設(shè)備體積小于繼電器控制柜；5 數(shù)據(jù)可以直接送給管理計算機；6 成本可與繼電器控制系統(tǒng)相競爭；7 輸入電壓是115v交流電；8 輸出電壓也是115v交流電，輸出電流達2a以上，能直接驅(qū)動電磁閥；9 系統(tǒng)擴展是，原系統(tǒng)只需做很小的變動；10 用戶程序存儲容量可擴展到4kb美國數(shù)字設(shè)備公司（dec）中標，于1

15、969年研制成功了一臺符合要求的控制器，成為可編程控制器，在通用汽車公司（gm）的汽車裝配生產(chǎn)線上試驗并獲得成功。美國電器制造商協(xié)會（nema）經(jīng)過4年的調(diào)查，于1980年把這種控制器正式命名為可編程控制器（programmable controller），英文縮寫為pc。為了與個人計算機pc（personal computer）相區(qū)別，就在pc中間加入l（logical）而寫成plc。國際電工委員會（iec）于1982年頒布了plc標準草案第一稿，1987年2月頒布了第三稿，對可編程控制其定義如下： 可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程的存儲器，

16、用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計算和算術(shù)運算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械動作過程。可編程控制器及其相關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則設(shè)計。2.2 plc的分類及編程語言plc已成為工業(yè)控制領(lǐng)域中最常見、最重要的控制裝置，它代表著一個國家的工業(yè)水平。以美國gm公司為例，1987年其工業(yè)區(qū)安裝近2萬臺plc、2000臺工業(yè)機器人，若包括編程智能設(shè)備，總數(shù)近4萬臺。至1990年上述設(shè)備增至20萬臺之多，實現(xiàn)了工廠自動化的全面要求。世界上生產(chǎn)plc的廠家非常多，其中著名的廠家有美國的ab，日本的三菱，德國的西門子等公

17、司。plc通常以輸入輸出點（i/o）總數(shù)的多少進行分類。i/o點數(shù)在128點以下為小型機；i/o點數(shù)在129512點為中型機；i/o點數(shù)在513點以上為大型機。plc的i/o點數(shù)越多，其存儲容量也越大。plc的編程語言常用的有梯形圖、指令表和sfc圖。由于梯形圖比較直觀，容易掌握，因而很受普通技術(shù)人員的歡迎。plc的常用編程工具有：手持式編程器，一般供現(xiàn)場調(diào)試及修改使用；個人電腦，利用專用的編程軟件進行編程。2.3 plc的應(yīng)用領(lǐng)域plc的應(yīng)用非常廣泛，例如：電梯控制、防盜系統(tǒng)的控制、交通分流信號燈控制、樓宇供水自動控制、消防系統(tǒng)自動控制、供電系統(tǒng)自動控制及各種生產(chǎn)流水線的自動控制等。按plc

18、的編程功能來分可分為以下6大類：開關(guān)量順序控制這是plc最早、最原始的控制功能，可以取代傳統(tǒng)的繼電器邏輯電路中的順序控制系統(tǒng)。例如電梯自動控制、工廠裝配流水線的控制及交通分流信號燈的自動控制的等。模擬量控制plc利用pid（proportional integral derivative）算法可實現(xiàn)閉環(huán)控制功能。 例如對溫度、速度、壓力及流量等的過程量控制。運動控制目前plc制造商已制造出能驅(qū)動步進電機和伺服電動機的單軸或多軸的plc和運動控制特殊模塊，可驅(qū)動單軸或多軸電動機按一定的速度、作用力到達擬定目標位置。隨著plc用量的增加，其價格大幅度地降低，而其功能卻不斷地增強，現(xiàn)在用plc實現(xiàn)運

19、動控制比用其他方法更有優(yōu)越性：價格更低、速度更快、體積更小、操作更方便。通信功能為適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的需要集中及遠程管理，plc可實現(xiàn)與plc、單片機、打印機及上級計算機等之間的互相交換信息的通信功能。（5）數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代plc具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)

20、。（6）通信及聯(lián)網(wǎng)plc通信含plc間的通信及plc與其它智能設(shè)備間的通信。 隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各plc廠商都十分重視plc的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的plc都具有通信接口，通信非常方便。2.4 plc的特點 (1) 學習plc編程容易plc是面向用戶的設(shè)備，考慮到現(xiàn)場普通工作人員的知識面及習慣，plc可以采用梯形圖來編程，這種編程方法形象直觀，無需專業(yè)的計算機知識和語言，所以普通人可以在很短時間里學會。(2) 控制系統(tǒng)簡單，更改容易，施工周期短plc及外圍模塊品種多，可靈活組合完成各種要求的控制系統(tǒng)。只需在plc的端子上接入相應(yīng)的輸入輸出信號線

21、即可，絕不像傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)那樣需使用大批繼電器及電子元件和復雜繁多的硬件接線。對比繼電器控制系統(tǒng)，plc系統(tǒng)當控制要求改變時，只需用花圖的方法把梯形圖改畫即可，因此plc控制系統(tǒng)施工周期明顯縮短，施工工作量也大大地減少。(3) 系統(tǒng)維護容易plc具有完善的監(jiān)控及自診斷功能，內(nèi)部各種軟元件的工作狀態(tài)可用編程軟件進行監(jiān)控，配合程序針對性編程及內(nèi)部特有的診斷功能，可以快速準確地找到故障點并及時排除故障。還可配合觸摸屏顯示故障部位或故障屬性，因而大大縮短了維修時間。2.5 plc的設(shè)計原則任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控制對象的工藝要求，一提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計plc控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵

22、循以下基本原則：（1）最大限度的滿足被控制對象的控制要求充分發(fā)揮plc的功能，最大限度的滿足被控制對象的控制要求，是設(shè)計plc控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計中最重要的一條原則。這就要求設(shè)計人員在設(shè)計前就要深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場的資料 ，收集相關(guān)先進的國內(nèi)、國外資料。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)在操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設(shè)計中的重點問題和疑難問題。（2）保證plc控制系統(tǒng)安全可靠保證plc控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行，是設(shè)計控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計者在系統(tǒng)設(shè)計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。例如：應(yīng)該保證

23、plc程序不僅在正常條件下運行，而且在正常條件下（如突然掉電在上電、按鈕按錯等），也能正常工作。（3）力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便一個新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓、設(shè)備的維修也將導致運行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷擴大工程的效益，另一方面也要注意不斷的降低工程成本。這就要求設(shè)計者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維修方便、成本低，不宜盲目追求自動化和高指標。（4）適應(yīng)發(fā)展的需要由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會不斷的提高，設(shè)計者要適當考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。

24、這就要求在選擇plc、輸入/輸出模塊、i/o點數(shù)和內(nèi)存容量時，要適當留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進。2.6與繼電器控制系統(tǒng)相比優(yōu)勢傳統(tǒng)的繼電器控制只能進行開關(guān)量的控制，而plc即可進行開關(guān)量控制，又可進行模擬量控制，還能與計算機聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)分級控制。在plc的編程語言中，梯形圖是使用最廣泛的語言。梯形圖與繼電器控制原理圖十分相似，沿用了繼電器控制電路的元件符號，僅個別地方有些不同。plc與繼電器控制系統(tǒng)相比主要有以下幾點區(qū)別：組成的器件不同。繼電器控制線路是由許多硬件繼電器組成的，而plc則是由許多“軟繼電器”組成。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)本來有很強的抗干擾能力，但其用了大量的機械出

25、點，因物理性能疲勞、塵埃的隔離性及電弧的影響，系統(tǒng)可靠性大大降低。plc采用無機械出點的邏輯運算微電子技術(shù)，復雜的控制由plc內(nèi)部運算器完成，故壽命長、可靠性高。觸點的數(shù)目不同。繼電器的觸點數(shù)較少，一般只有48對；而“軟繼電器”可供編程的觸點數(shù)有無數(shù)對?？刂品椒ú煌?。繼電器控制系統(tǒng)是通過元件之間的硬接線來實現(xiàn)的，控制功能就固定在線路中。plc控制功能是通過軟件編程來實現(xiàn)的，只要改變程序，功能即可改變，控制非常靈活。工作方式不同。在繼電器控制線路中，當電源接通時，線路中各繼電器都處于受制約狀態(tài)。在plc中，各“軟繼電器”都處于周期性循環(huán)掃描接通中，每個“軟繼電器”受制約接通的時間是短暫的。2.7

26、與集散控制系統(tǒng)相比優(yōu)勢 plc有繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來，而集散控制系統(tǒng)由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來。不論是plc還是集散系統(tǒng)，在發(fā)展過程中，二者始終是相互滲透、互為補充的。因此，plc與集散控制系統(tǒng)的發(fā)展越來越接近，很多工業(yè)生產(chǎn)的控制過程即可以用plc實現(xiàn)，也可以用集散系統(tǒng)實現(xiàn)。2.8與工業(yè)微機控制系統(tǒng)相比優(yōu)勢 工業(yè)微機在要求快速、實時性強、模型復雜的工業(yè)控制中占有優(yōu)勢。但是，使用工業(yè)微機的人員技術(shù)水平要求較高，一般應(yīng)具有一定的計算機專業(yè)知識。另外，工業(yè)微機在整機結(jié)構(gòu)上尚不能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，抗干擾能力及適應(yīng)性差，這就是工業(yè)微機用在工業(yè)現(xiàn)場控制的致命弱點。工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的電磁輻射干擾、機械振

27、動、溫度及濕度的 變化以及超標的粉塵，每一項足可以使工業(yè)微機不能正常工作。plc針對工業(yè)順序控制，在工業(yè)現(xiàn)場有很高的可靠性。plc在電路布局、機械結(jié)構(gòu)及軟件涉及各方面決定了plc的高抗干擾能力。電路布局方面的主要模塊都采用大規(guī)模與超大規(guī)模的集成電路，在輸入輸出系統(tǒng)中采用完善隔離等的通道保護功能；在電路結(jié)構(gòu)上對耐熱、防潮、防塵及防震等各方面都作了周密的考慮；在電路硬件方面采用了隔離、屏蔽、濾波及接地等抗干擾技術(shù)；在軟件上采用了數(shù)字濾波及循環(huán)掃描、成批輸入、成批輸出處理技術(shù)。所有這些都是plc具有非常高的抗干擾能力，從而使plc絕不會出現(xiàn)死機的現(xiàn)象。plc采用梯形圖語言編程，是熟悉電器控制的技術(shù)人

28、員易學易懂，便于推廣。隨著plc功能的不斷增強，越來越多地采用了微機技術(shù)，同時工業(yè)微機為了適應(yīng)用戶需要，想提高可靠性、耐用性與便于維修的方向發(fā)展，兩者間相互滲透，差異越來越小。今后，plc與工業(yè)控制微機將繼續(xù)共存，在一個控制系統(tǒng)中，使plc集中在功能控制上，使微機集中在信息處理上，兩者相輔相成，共同發(fā)展。通過性能和特點的比較，我覺得plc更合適做本次設(shè)計。3 自動藥片裝瓶機的設(shè)計3.1任務(wù)的分析 本次設(shè)計的任務(wù)是以西門子s7-200系列plc作為處理核心，用光電接近開關(guān)、傳感器將生產(chǎn)過程中的信號處理后送給plc處理器，由plc對數(shù)據(jù)進行運算，然后輸出驅(qū)動信號（如電磁閥）來完成飲藥品裝生產(chǎn)過程的

29、流水線操作。該系統(tǒng)的總體思路：此生產(chǎn)線為全自動控制的，生產(chǎn)線一旦上電，plc將通過軟件對生產(chǎn)線進行自動控制：通過輸出繼電器控制傳送帶的停轉(zhuǎn)和對藥品瓶裝藥的控制，實現(xiàn)對系統(tǒng)狀態(tài)的顯示，并且通過plc內(nèi)部的計數(shù)器對所生產(chǎn)的產(chǎn)品進行計數(shù)。3.2設(shè)計思路 自動裝瓶機系統(tǒng)可以進行手動和自動兩種控制方式。其中手動控制主要由硬件設(shè)計實現(xiàn)，而自動控制則由plc來實現(xiàn)。其主程序的流程圖如下：3.3工作原理及結(jié)構(gòu)自動藥片裝瓶機是在同一臺設(shè)備上完成多工位操作，其工作流程如下：從這一流程可見，設(shè)備組成可分為兩大部分：完成各工位工作的執(zhí)行機構(gòu)；完成進瓶、送瓶、出瓶的輸瓶機構(gòu)。本設(shè)計將輸瓶機構(gòu)設(shè)計成間歇運動履帶式結(jié)構(gòu)，并

30、用不僅電機驅(qū)動，使傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。這樣，對整機的控制就分為：送瓶數(shù)粒分裝，送瓶旋蓋兩個分支。實現(xiàn)各分支的協(xié)調(diào)控制是本系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵。另外，各分支中還需有位置檢測、數(shù)粒檢測及各執(zhí)行機構(gòu)狀態(tài)控制等。為此，采用操作簡單、程序修改方便、抗干擾能力強的plc作為控制器構(gòu)成裝瓶機的控制系統(tǒng)，以解決上述檢測和協(xié)調(diào)控制等問題。自動裝瓶機系統(tǒng)的組成操作臺plc傳動機構(gòu)旋蓋機構(gòu)報警器數(shù)粒機構(gòu)機構(gòu)自動裝瓶機基本可分為3個動作機構(gòu)：主傳動機構(gòu)、數(shù)粒機構(gòu)、和自動供蓋封蓋機構(gòu)。通過以上3個機構(gòu)的聯(lián)動實現(xiàn)藥瓶傳動、藥片高速計數(shù)、自動供瓶和自動供蓋封蓋等功能。主傳動機構(gòu)作為整個生產(chǎn)過程的運輸鏈，連接所有的動作。數(shù)粒、供蓋封

31、蓋這兩個生產(chǎn)過程都將在這條主傳動機構(gòu)上完成。系統(tǒng)運行時，通過操作臺設(shè)置需裝瓶的藥片數(shù)量，由主傳動機構(gòu)運送藥瓶到指定位置，通過接近開關(guān)進行定位后開始裝瓶，數(shù)粒機構(gòu)通過紅外傳感器進行計數(shù)。裝瓶結(jié)束后再通過主傳動機構(gòu)使藥瓶依次通過封蓋機構(gòu)到達裝箱位置。從而實現(xiàn)藥片裝瓶的自動控制。3.4自動裝瓶的控制要求生產(chǎn)中，主傳動機構(gòu)作為整個生產(chǎn)過程的運輸鏈，連接所有的動作?？梢愿鶕?jù)用戶需要選擇藥瓶裝瓶數(shù)量，并有相應(yīng)指示燈顯示選擇結(jié)果。藥瓶由傳送帶傳送，應(yīng)能準確到達預定工位。對動作機構(gòu)要有手動控制功能，可與自動控制相互切換，手動只在應(yīng)急或檢修時臨時使用。要有完善的報警及檢測裝置，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障或需要添加藥粒、瓶蓋

32、時能自動報警和提示。3.5系統(tǒng)工作流程根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，由plc控制的自動裝瓶機系統(tǒng)工作流程如下：1.接通電源，電源指示燈亮，藥倉及蓋倉相應(yīng)指示燈亮。選擇裝藥數(shù)量，按下相應(yīng)按鈕。2.按下開始按鈕，電動機m驅(qū)動皮帶機運轉(zhuǎn)，開始傳送藥瓶。藥瓶到達位置開關(guān)1處觸動位置開關(guān)1，電機停止運行，藥瓶停止移動后到達位置開關(guān)2處，向plc發(fā)送信號，打開電磁閥y1，通過光電傳感器b1，對進入到藥瓶的藥片進行計數(shù)，當藥瓶中的藥片達到預先選定的數(shù)量后，電磁閥y1關(guān)閉，皮帶機重新自動啟動。3.藥瓶到達位置開關(guān)3處觸動位置開關(guān)3，電機停止運行，藥瓶停止移動后到達位置開關(guān)4處，向plc發(fā)送信號，打開電磁閥y2，通過光電

33、傳感器b2，對藥瓶進行加蓋旋蓋操作。完成后皮帶機重新自動啟動，送藥瓶到裝箱位置。4.在系統(tǒng)運行過程中，當出現(xiàn)藥倉、蓋倉原料不足以及藥瓶未到達指定位置時，報警程序運行，系統(tǒng)停止運行，通過相應(yīng)指示燈及報警器實現(xiàn)聲光報警。4 自動裝瓶機系統(tǒng)硬件設(shè)計4.1光電傳感器的選型一、光電傳感器的構(gòu)成光電開關(guān)是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。光電傳感器在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器，接收器和檢測電路。發(fā)送器對準目標發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導體光源，發(fā)光二極管（led）和激光二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管或光電三極管組成。在接收器的前面，裝有

34、光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應(yīng)用該信號。此外，光電傳感器的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導纖維。三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的反射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準確地從反射板中返回，具有實用意義。它可以在與光軸0到25的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過反射后，還是從這根反射線返回。光纖（又稱光導纖維lwl），它擴大了光電傳感器的使用范圍，形成了特殊的嵌裝式收發(fā)裝置。它可以在特殊的環(huán)境中使用，檢測微小的物體。它在非常高的外界溫度中，在結(jié)構(gòu)受限制的環(huán)境里，都可以獲得滿意的答案。二、光電傳感器分類和工作方式（1）槽開光電開關(guān)把一個光發(fā)射器和一個接收

35、器面對面地裝在一個槽的兩側(cè)的是槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光，在無阻情況下光接收器能收到光。但當被檢測物體從槽中通過時，光被遮擋，光電開關(guān)便動作。輸出一個開關(guān)控制信號，切斷或接通負載電流，從而完成一次控制動作。槽形開關(guān)的檢測距離因為受整體結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。（2）對射式光電開光若把發(fā)光器和收光器分離開，就可使檢測距離加大。由一個發(fā)光器和一個收光器組成的光電開關(guān)就稱為以射分離式光電開光，簡稱對射式光電開關(guān)。它的檢測距離可達幾米乃至幾十米。使用時把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側(cè)，檢測物通過時阻擋光路，收光器就動作輸出一個開關(guān)控制信號。（3）反光板反射式光電開關(guān)把發(fā)光器和收光

36、器裝入同一個裝置內(nèi)，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式（或反射鏡反射式）光電開關(guān)。正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光被反光板反射回來被收光器收到；一旦光路被檢測物擋住，收光器收不到光時，光電開關(guān)就動作，輸出一個開關(guān)控制信號。（4）擴散反射式光電開關(guān) 它的檢測頭里也裝有一個發(fā)光器和一個收光器，但前方?jīng)]有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是收不到的；當檢測物通過時擋住了光，并把光部分反射回來，收光器就收到光信號，輸出一個開關(guān)控制信號。（5）光纖式光電開關(guān)把發(fā)光器發(fā)出的光用光纖引導到檢測點，再把檢測到的光信號用光纖引導到光接收器就組成光纖式光電開關(guān)。按動作方式的不同，

37、光纖式光電開關(guān)也可分成對射式、反光板反射式、擴散反射式等多種類型。在本設(shè)計中，考慮到藥片的大小210mm左右，采用巴魯夫的bgl系列光電傳感器作為接近開關(guān)對藥瓶進行限位控制，它的電氣參數(shù)是：檢測距離： 5220mm光線類型： 紅光輸出功能： （pnp/npn）常開/常閉連接方式： m8插頭供電電壓： 10-30 v dc外殼防護等級（滿足iec 60529）： ip65工作溫度： -10+604.2 光電接近開關(guān)選型接近開關(guān)又稱無觸點行程開關(guān)，它除可以完成行程控制和限位保護外，還是一種非接觸型的檢測裝置，用作檢測零件尺寸和測速等，也可用于變頻計數(shù)器、變頻脈沖發(fā)生器、液面控制和加工程序的自動銜接

38、等。特點有工作可靠、壽命長、功耗低、復定位精度高、操作頻率高以及適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境等。在各類開關(guān)中，有一種對接近它物件有“感知”能力的元件位移傳感器。利用位移傳感器對接近物體的敏感特性達到控制開關(guān)通或斷的目的，這就是接近開關(guān)當有物體移向接近開關(guān)，并接近到一定距離時，位移傳感器才有感知”，開關(guān)才會動作。通常把這個距離叫“檢出距離”。不同的接近開關(guān)檢出距離也不同。因為位移傳感器可以根據(jù)不同的原理和不同的方法做成，而不同的位移傳感器對物體的“感知”方法也不同，所以常見的接近開關(guān)有以下幾種： （1）、渦流式接近開關(guān) 這種開關(guān)有時也叫電感式接近開關(guān)。它是利用導電物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場接近開關(guān)時，使物

39、體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用到接近開關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化，由此識別出有無導電物體移近，進而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢 測的物體必須是導電體。（2）、電容式接近開關(guān) 這種開關(guān)的測量通常是構(gòu)成電容器的一個極板，而另一個極板是開關(guān)的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設(shè)備的機殼相連接。當有物體移向接近開關(guān)時，不論它是否為導體，由于它的接近，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容量發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)檢測的對象，不限于導體，可以絕緣的液體或粉狀物等。 （3）、霍爾接近開關(guān)霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍

40、爾元件做成的開關(guān)，叫做霍爾開關(guān)。當磁性物件近霍爾開關(guān)時，開關(guān)檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，進而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)的檢測對象必須是磁性物體。（4）、光電式接近開關(guān)利用光電效應(yīng)做成的開關(guān)叫光電開關(guān) 。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個檢測頭內(nèi)。當有反光面（被檢測物體）接近時，光電器件接收到反射光后便在信號輸出，由此便可“ 感知”有物體接近。 （5）、熱釋電式接近開關(guān)用能感知溫度變化的元件做成的開關(guān)叫熱釋電式接近開關(guān)。這種開關(guān)是將熱釋電器件安裝在開關(guān)的檢測面上，當有與環(huán)境溫度不同的物體接近時，熱釋電器件的輸出便變化，由此便

41、可檢測出有物體接近。（6）、其它型式的接近開關(guān)當觀察者或系統(tǒng)對波源的距離發(fā)生改變時，接近到的波的頻率會發(fā)生偏移，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。聲納和雷達就是利用這個效應(yīng)的原理制成的。利用多普勒效應(yīng)可制成超聲波接近開關(guān)、微波接近開關(guān)等。當有物體移近時，接近開關(guān)接收到的反射信號會產(chǎn)生多普勒頻移，由此可以識別出有無物體接近。對于不同的材質(zhì)的檢測體和不同的檢測距離，應(yīng)選用不同類型的接近開關(guān)，以使在系統(tǒng)中具有高的性能價格比，為此在選型中應(yīng)遵循以下原則：1 當檢測體為金屬材料時，應(yīng)選用高頻振蕩型接近開關(guān)，該類型接近開關(guān)對鐵鎳、a3鋼類檢測體檢測最靈敏。對鋁、黃銅和不銹鋼類檢測體，其檢測靈敏度就低。2 當檢測體為

42、非金屬材料時，如;木材、紙張、塑料、玻璃和水等，應(yīng)選用電容型接近開關(guān)。3 金屬體和非金屬要進行遠距離檢測和控制時，應(yīng)選用光電型接近開關(guān)或超聲波型接近開關(guān)。4 對于檢測體為金屬時，若檢測靈敏度要求不高時，可選用價格低廉的磁性接近開關(guān)或霍爾式接近開關(guān)。結(jié)合本設(shè)計，我選用光電接近開關(guān)simatic pxo500 l50 型，它的技術(shù)參數(shù)是：1 可見激光（紅色），根據(jù)iec60947-5-2激光防護等級為2帶背景抑制的漫反射傳感器2 傳感范圍3-15cm （通過電位器可以調(diào)節(jié)）帶模擬輸出的漫反射傳感去3 感應(yīng)距離12 cm 4 額定工作電壓24v dc5 電路輸出 pnp4.3壓力傳感器的選型由于要檢

43、測容器中藥片的數(shù)量，在本次設(shè)計中采用壓力式傳感器。壓力傳感器是工業(yè)實踐、儀器儀表控制中最為常用的一種傳感器，并廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。力學傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。下面我們主要介紹這類傳感器。1、壓阻式壓力傳感器原理與應(yīng)用：壓阻式壓力傳感器是利用單晶硅材料的壓阻效應(yīng)和集成電路技術(shù)制

44、成的傳感器。壓阻式傳感器常用于壓力、拉力、壓力差和可以轉(zhuǎn)變?yōu)榱Φ淖兓钠渌锢砹浚ㄈ缫何?、加速度、重量、?yīng)變、流量、真空度）的測量和控制。2、壓阻效應(yīng)當力作用于硅晶體時，晶體的晶格產(chǎn)生變形,使載流子從一個能谷向另一個能谷散射,引起載流子的遷移率發(fā)生變化，擾動了載流子縱向和橫向的平均量，從而使硅的電阻率發(fā)生變化。這種變化隨晶體的取向不同而異，因此硅的壓阻效應(yīng)與晶體的取向有關(guān)。硅的壓阻效應(yīng)不同于金屬應(yīng)變計，前者電阻隨壓力的變化主要取決于電阻率的變化，后者電阻的變化則主要取決于幾何尺寸的變化（應(yīng)變），而且前者的靈敏度比后者大50100倍。3、壓阻式壓力傳感器結(jié)構(gòu)壓阻式壓力傳感器采用集成工藝將電阻條集

45、成在單晶硅膜片上,制成硅壓阻芯片,并將此芯片的周邊固定封裝于外殼之內(nèi)，引出電極引線。壓阻式壓力傳感器又稱為固態(tài)壓力傳感器，它不同于粘貼式應(yīng)變計需通過彈性敏感元件間接感受外力，而是直接通過硅膜片感受被測壓力的。硅膜片的一面是與被測壓力連通的高壓腔，另一面是與大氣連通的低壓腔。硅膜片一般設(shè)計成周邊固支的圓形，直徑與厚度比約為2060。在圓形硅膜片(n型)定域擴散4條p雜質(zhì)電阻條,并接成全橋，其中兩條位于壓應(yīng)力區(qū)，另兩條處于拉應(yīng)力區(qū)，相對于膜片中心對稱。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上擴散制作電阻條，兩條受拉應(yīng)力的電阻條與另兩條受壓應(yīng)力的電阻條構(gòu)成全橋。4、發(fā)展狀況1954年c.s.史

46、密斯詳細研究了硅的壓阻效應(yīng)，從此開始用硅制造壓力傳感器。早期的硅壓力傳感器是半導體應(yīng)變計式的。后來在 n型硅片上定域擴散p型雜質(zhì)形成電阻條，并接成電橋,制成芯片。此芯片仍需粘貼在彈性元件上才能敏感壓力的變化。采用這種芯片作為敏感元件的傳感器稱為擴散型壓力傳感器。這兩種傳感器都同樣采用粘片結(jié)構(gòu)，因而存在滯后和蠕變大、固有頻率低、不適于動態(tài)測量以及難于小型化和集成化、精度不高等缺點。70年代以來制成了周邊固定支撐的電阻和硅膜片的一體化硅杯式擴散型壓力傳感器。它不僅克服了粘片結(jié)構(gòu)的固有缺陷，而且能將電阻條、補償電路和調(diào)整電路集成在一塊硅片上，甚至將微型處理器與傳感器集成在一起，制成智能傳感器。這種新

47、型傳感器的優(yōu)點是: 頻率響應(yīng)高(例如有的產(chǎn)品固有頻率達1.5兆赫以上),適于動態(tài)測量; 體積?。ɡ缬械漠a(chǎn)品外徑可達0.25毫米），適于微型化；精度高，可達0.10.01；靈敏高,比金屬應(yīng)變計高出很多倍，有些應(yīng)用場合可不加放大器；無活動部件，可靠性高，能工作于振動、沖擊、腐蝕、強干擾等惡劣環(huán)境。其缺點是溫度影響較大（有時需進行溫度補償）、工藝較復雜和造價高等。缺點是：溫度特性差，由于壓阻式壓力傳感器是用半導體材料制作的，受溫度影響較大，因此，在溫度變化大的環(huán)境中使用時，必須進行溫度補償。工藝復雜，對研制條件要求高而嚴格，尤其是擴散雜質(zhì)、燒結(jié)、封裝工藝等比其他傳感器要復雜的多，因而成本也相對要高

48、。5、應(yīng)用壓阻式傳感器廣泛地應(yīng)用于航天、航空、航海、石油化工、動力機械、生物醫(yī)學工程、氣象、地質(zhì)、地震測量等各個領(lǐng)域。在航天和航空工業(yè)中壓力是一個關(guān)鍵參數(shù)，對靜態(tài)和動態(tài)壓力，局部壓力和整個壓力場的測量都要求很高的精度。壓阻式傳感器是用于這方面的較理想的傳感器。例如,用于測量直升飛機機翼的氣流壓力分布，測試發(fā)動機進氣口的動態(tài)畸變、葉柵的脈動壓力和機翼的抖動等。在飛機噴氣發(fā)動機中心壓力的測量中，使用專門設(shè)計的硅壓力傳感器,其工作溫度達500以上。在波音客機的大氣數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)中采用了精度高達0.05的配套硅壓力傳感器。在尺寸縮小的風洞模型試驗中，壓阻式傳感器能密集安裝在風洞進口處和發(fā)動機進氣管道模型

49、中。單個傳感器直徑僅2.36毫米，固有頻率高達300千赫,非線性和滯后均為全量程的0.22。在生物醫(yī)學方面,壓阻式傳感器也是理想的檢測工具。已制成擴散硅膜薄到10微米,外徑僅0.5毫米的注射針型壓阻式壓力傳感器和能測量心血管、顱內(nèi)、尿道、子宮和眼球內(nèi)壓力的傳感器。壓阻式傳感器還有效地應(yīng)用于爆炸壓力和沖擊波的測量、真空測量、監(jiān)測和控制汽車發(fā)動機的性能以及諸如測量槍炮膛內(nèi)壓力、發(fā)射沖擊波等兵器方面的測量。此外，在油井壓力測量、隨鉆測向和測位地下密封電纜故障點的檢測以及流量和液位測量等方面都廣泛應(yīng)用壓阻式傳感器。隨著微電子技術(shù)和計算機的進一步發(fā)展，壓阻式傳感器的應(yīng)用還將迅速發(fā)展。壓阻式壓力傳感器優(yōu)點

50、：1 頻率響應(yīng)高，f0可達1.5m；2 體積小、耗電少；3 靈敏度高、精度好，可測量到0.1%的精確度；4 無運動部件（敏感元件與轉(zhuǎn)換元件一體）。壓阻式壓力傳感器缺點：1 溫度特性差；2 工藝復雜。由于藥品較容易碎 所以選擇壓力較小的傳感器：xtl-193-190（m）系列。技術(shù)參數(shù)如下壓力范圍（bar）1.73.57173570140210壓力類型絕壓、密封表壓過載壓力2倍額定壓力破裂壓力3倍額定壓力，最大6000psi（420 bar）壓力介質(zhì)所有非導電、無腐蝕性的液體和氣體額定激勵電壓10vdc最大激勵電壓15vdc輸入阻抗1000（最小值）輸出阻抗1000（額定值）滿量程輸出100mv

51、(額定值)零位不平衡5mv(典型值)綜合非線性,遲滯,重復性0.1%fso bfsl(典型值)，0.5%fso（最大值）分辨率無限小固有頻率（khz）(典型值)240300380550700100014001650加速度靈敏度%fs/g垂直5.0x105.0x101.5x101.0x106.0x104.5x102.0x101.9x10橫向6.0x106.0x102.0x109.0x106.0x103.0x102.0x102.0x10絕緣電阻100m（在50vdc時）工作溫度范圍55到204（65到400）補償溫度范圍25到80（80到180）溫度零點漂移1%fs/100（典型值）溫度靈敏度漂移

52、1% /100（典型值）線性振動50g峰值，10-2000hz正弦波, 濕度100%相對濕度機械震動100g半正弦波持續(xù)1毫秒電氣連接4根26awg纖維屏蔽導線，長24英寸重量4克（額定值），不包括組件和連接導線敏感原理惠斯通全橋電介質(zhì)絕緣硅疊加安裝扭矩最大15英寸.磅4.4微型電動機體積、容量較小，輸出功率一般在數(shù)百瓦以下的電機和用途、性能及環(huán)境條件要求特殊的電機。全稱微型特種電機，簡稱微電機。常用于控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)機電信號或能量的檢測、解算、放大、執(zhí)行或轉(zhuǎn)換等功能，或用于傳動機械負載，也可作為設(shè)備的交、直流電源。 微特電機門類繁多，大體可分為直流電動機、交流電動機、自態(tài)角電機、步進電動機、

53、旋轉(zhuǎn)變壓器、軸角編碼器、交直流兩用電動機、測速發(fā)電機、感應(yīng)同步器、直線電機、壓電電動機、電機機組、其他特種電機等13大類。 微特電機在結(jié)構(gòu)上大體可分為3類 ：電磁式?；窘M成與普通電機相似，包括定子、轉(zhuǎn)子、電樞繞組、電刷等部件，但結(jié)構(gòu)格外緊湊。組合式。常見的有兩種：上述各種微電機的組合；微電機與電子線路的組合。例如直流電動機與傳感器的組合，x方向與y方向直線電動機的組合等。非電磁式。外形結(jié)構(gòu)與電磁式一樣，如旋轉(zhuǎn)類產(chǎn)品作成圓柱形，直線類產(chǎn)品作成方形，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)因其工作原理不同而差別很大。微型電機主要應(yīng)用于3個領(lǐng)域：1、無特殊控制要求的驅(qū)動場合作為運動機械負載的動力源。2音像設(shè)備、例如，在盒式錄像

54、機中，微特電機既是磁鼓組件的關(guān)鍵元件，又是其主導軸驅(qū)動、收供帶和磁帶盒的自動裝載以及磁帶張力控制的重要元件。辦公自動化設(shè)備、計算機外部設(shè)備和工業(yè)自動化設(shè)備。如磁盤驅(qū)動器、復印機、數(shù)控機床、機器人等都應(yīng)用了微型電機。圖3.4微型電動機4.5硬件的清單 名稱型號數(shù)量備注plcs7-2001西門子電磁閥bs12c1直動式微型電動機ty83303三相ac 380v 50hz壓力傳感器xtl-193-190（m）1壓阻式光電接近開關(guān)simatic pxo500 l501紅光光電傳感器bgl1可是光束對射式4.6 系統(tǒng)操作臺自動裝瓶機系統(tǒng)操作臺如圖 所示，該操作臺的功能有：系統(tǒng)手動自動控制切換，裝藥數(shù)量選擇，自動狀態(tài)下系統(tǒng)的自動運行啟?？刂?，手動狀態(tài)下傳送帶、旋蓋機構(gòu)、藥倉、蓋倉的手動啟?？刂?，藥倉、蓋倉容量顯示。在操作臺右下角設(shè)有一報警電鈴，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時提供聲音報警，由報警復位按鈕使其復位。4.7 主電路設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)控制要求，本系統(tǒng)