江國龍，葉　娜

(1.河源理工學(xué)校，廣東　河源　517000； 2.河源技師學(xué)院，廣東　河源　517000)

0　引言

藥膏封蓋機是藥膏包裝生產(chǎn)線上的重要設(shè)備，主要用于藥膏灌裝后的封蓋工藝。封蓋流程工藝要求如下：灌裝生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度與伺服系統(tǒng)封裝速度要相匹配，封裝速度可以設(shè)定調(diào)節(jié)；伺服系統(tǒng)的扭矩限制能夠?qū)λ幐嗟姆馍w扭力進行設(shè)定，因為只有在封裝扭力達到設(shè)定值后才能保證藥膏蓋的封裝質(zhì)量；利用傳感器對來料進行檢測，實現(xiàn)自動送料。系統(tǒng)選用臺達的觸摸屏、 PLC、伺服系統(tǒng)進行設(shè)計，利用伺服系統(tǒng)的扭矩限制功能來實現(xiàn)藥膏的封裝工藝。

1　藥膏封蓋機的工作原理

藥膏封蓋生產(chǎn)原理如圖1所示。藥膏通過傳送帶送入，藥膏蓋同時傳送，傳感器進行信號檢測，當檢測到藥膏和藥膏蓋同時到達，傳送到氣缸位置，氣缸慢慢將藥膏蓋和藥膏外殼對接，伺服裝置通過內(nèi)部的扭矩限制進行扭轉(zhuǎn)封蓋。

圖1　藥膏封蓋生產(chǎn)原理簡圖

2　封蓋系統(tǒng)的功能要求

針對封蓋系統(tǒng)的實際情況，設(shè)計了封蓋系統(tǒng)相應(yīng)的功能，包括運行模式、急停功能、實時監(jiān)控等。運行模式分為手動和自動兩種，正常工作為自動運行，調(diào)試和故障檢修采用手動方式。急停功能用于緊急狀況和突發(fā)情況，按下急停按鈕時生產(chǎn)線所有運行部件立刻停止。實時監(jiān)控功能由觸摸屏軟件設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)報表輸出、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、故障報警處理。

3　封蓋系統(tǒng)的設(shè)計

3.1　硬件設(shè)計

根據(jù)封蓋的工藝要求，通過PLC來進行封蓋程序控制，由傳感器采集封蓋動態(tài)信號，實現(xiàn)自動封蓋。伺服系統(tǒng)主要實現(xiàn)伺服電機速度控制和扭力的調(diào)節(jié)和檢測。PLC和觸摸屏之間采用RS485通信協(xié)議，觸摸屏與伺服系統(tǒng)之間采用RS232通信協(xié)議。藥膏封蓋系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

圖2　藥膏封蓋系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

3.2　PLC程序設(shè)計

編程軟件Delta WPLSoft是與臺達PLC相匹配的軟件，該軟件簡單易學(xué)，編程簡單，直觀形象。藥膏封蓋控制程序流程如圖3所示。系統(tǒng)從初始位置開始自動運行，當檢測到藥膏和藥膏蓋后，氣缸動作，伺服裝置封蓋。

圖3　藥膏封蓋控制程序

3.3　觸摸屏軟件設(shè)計

選用臺達觸摸屏作為系統(tǒng)監(jiān)控單元，觸摸屏與PLC之間采用RS485通信協(xié)議，與伺服裝置采用RS232通信協(xié)議。針對觸摸屏可以設(shè)置功能模式，功能模式包括控制功能、監(jiān)控功能、參數(shù)功能。控制功能主要有運行模式、停止模式；監(jiān)控功能可以監(jiān)控實時數(shù)據(jù)、報表輸出以及故障報警處理；參數(shù)功能可以設(shè)定伺服裝置速度和伺服扭矩。觸摸屏的功能見圖4。

3.4　伺服系統(tǒng)的速度與扭矩控制

伺服系統(tǒng)的主要功能包括伺服電機速度調(diào)節(jié)和扭矩設(shè)定。伺服系統(tǒng)采用臺達裝置，既可實現(xiàn)對機械封蓋時的速度控制，又可對封蓋時的扭矩進行限定。臺達裝置具有位置控制、扭矩控制、速度控制功能，內(nèi)置RS232/RS485/RS 422通信端口。

圖4　觸摸屏的功能

4　結(jié)束語

應(yīng)用觸摸屏、PLC和伺服系統(tǒng)設(shè)計了藥膏封蓋系統(tǒng)，該系統(tǒng)精度高、運行穩(wěn)定、操作方便，具有一定的推廣應(yīng)用價值。

參考文獻：

[1]肖威，李慶海.PLC及觸摸屏組態(tài)控制技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[2]江國龍.物料分解系統(tǒng)設(shè)計[J].電工技術(shù)，2012(4)：39，55.

[3]葉娜.PLC和觸摸屏在純凈水自動灌裝生產(chǎn)線中的應(yīng)用[J].機電工程技術(shù)，2014(9):121-122.