基于PLC的液态药品包装机控制系统设计.doc

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Abstractpletetheforming,,itcanbedividedintotwotypes:-filling-sealingpackagingmachineisthemostwidelyusedinpackagingmachinery,oneofthelargestvolumeofmodelsanditscharacteristicsisbypackagingmaterialfeedingcylinderisarrangedintheinsideofthebagis,,atransmissionsystem,ahorizontalsealingdevice,averticalsealingdevice,amoldingdevice,-filling-sealingpackagingmachine,mechanicalsteplessspeedregulatingdevice,highfrequencyheatingtypetransversesealingdevice,sealing,verticaltractionrollerthroughatransmission,,medicineisnoexception,formakethepackagingofpharmaceuticalstidyandbeautifulandhasagoodqualityofthepackaging,packagingmachinewithprecisemovements,uracyandhigherproductivityandflexibility,,,singlestep,singlecycle,backtotheorigin,:Packagingmachine;Moldingmachine;PLC 目录摘要 IAbstract II第1章绪论 3第2章包装机系统部件机械设计 9第3章设计数据计算 22第4章PLC控制系统的设计 (PLC)的特点 ,抗干扰能力强 29 42结论 46参考文献 47致谢 48全套设计加QQ11970985或197216396 2 、生活水平的提高,人民对商品包装提出了更高的要求。与人民生活息息相关,各种药品都需要精确的定量包装。如工农业生产用品、化学药品、农药、特别是医学药品,一点误差都会带来难以意料的不好后果。而这些药品在生产包装的要求更是严格,对人体有害。如果包装方式采用手工进行,其不仅仅劳动强度比较大,而且包装速度较慢,质量也相对较差,效益较低,事倍功半。因此,需采用自动包装枧来完成这些工作。机械在现代工业生产中占有重要地位,而在包装工业中包装机械是基本设备之一。包装生产领域离不开包装机械,现代社会产品包装实现机械化和自动化更离不开包装机械。它能够大幅度地提高生产效率;降低劳动强度,改善劳动条件;保护环境,节约原材料,降低产品成本;有利于被包装产品的卫生,提高产品包装质量,增强市场销售的竞争力;由于包装机械的计量精度高,产品包装的外形美观、整齐、统一、封口严密,提高了产品包装的质量,延长产品的保质期,方便产品的流通。因此对机械的创新设计和改进是必须的。改进措施:(1)提高自动化程度是药品包装机械发展的重要趋势;(2)机械功能要求多元化。由于我国现有的自动包装机硬件和软件存在的问题,缺乏相应的设计指导理论,对其进行研究和改进具有十分重要的意义。包装容器的制袋-充填-封口是包装工艺必须的工序。充填精度影响到工厂的经济效益,密封质量是产品外观质量和保质期的影响因素。因此,包装质量在很大程度上取决于袋长的精确控制以及封口质量,本研究对整机结构了解的基础上针对纵封、横封的封口形式完成了对薄膜输送系统等关键部分硬件设计其在实际生产中也具有十分重要的指导意义。,可分为全自动包装机械及半自动包装机械;按照包装物的使用范围可以划分为一般包装机、通用包装机和专用包装机;按照包装种类可分为内包装机及外包装机等。虽然近年来,我国的包装机械取得了很快发展,产品水平也上升到了一个新的水平,开始出现规模化趋势,成套自动化、传输复杂、设备技术含量高的设备开始出现。但是与国外产品相比仍然存在很大的技术差距。我国现有的包装机械产品技术含量不高,国外有很多先进的技术在包装机械中使用,如远程遥控技术(包括显示器)、步进电机技术、自动柔性补偿技术、激光切割技术、信息处理技术等。2 中国包装机械单机多、成套小,通用机模多、以满足特殊的要求,特种材料设备;技术含量低,技术附加值高,生产的产品少;智能设备仍处于开发阶段。中国包装机械产品质量差距主要体现在稳定性和可靠性差,落后的造型,外观粗糙,基础和支撑件短寿命,无故障运行时间短,大修周期短,绝大多数产品尚未制定标准的可靠性。目前,国内的研究和开发投资少。我们的开发手段落后、产品开发缺乏创新。落后的生产方式,大多数使用旧设备和通用处理。新产品的开发不仅是一个小数目,而且也是一个长期的发展。在企业管理中,往往重生产加工,轻研发,创新不够,不能及时跟上市场需求,提供产品。所以现代包装机的设计应符合“绿色设计”,即人性化设计的要求。它是面向质量设计、装配设计、制造设计、维修设计、可靠性设计的综合设计。包装机械的设计要考虑到可靠性、安全性、环保性、低噪音等各方面的因素。充分体现原理优化、结构优化、制造优化、造型优化。自动袋包装机具有热塑性、软化、包装容器等包装材料的热塑性特性,在设备上完成了全自动袋成型、充填计量、封切全过程的自动化包装设备。这一类型的包装机具有以下特点:(1)结构设计标准化、模组化;(2)包装速度高速化;(3)结构运动高精度化;(4)控制智能化、弹性化。,国内外开始发展适应多品种、小批量的通用包装机械和设备,使包装机械的形式不断增加。全自动塑料袋成型包装机具有热塑性塑料复合膜的热塑性塑料复合膜,软化并制成包装容器,在设备上完成了全自动袋成型、灌装计量、封切全过程自动化包装设备。根据不同的包装材料,可分为以下几类:(1)粉粒料包装设备。如小袋奶粉、咖啡等物料的包装。(2)流体、半流体粘稠类包装设备。如调味品、酱类、油脂类等物料的包装。(3)定型类包装设备。由于固体定型类物料的大小及形状差异颇大,所以需根据不同的材料,采用不同的填充形式,或采用电子称量机。,优势明显,主要特点有:(1)结构设计规范化与模块化。用一个包装机来完成不同材质的包装,采用模块化设计的原始模型,可以在短时间内快速更换或转换成其他形式的包装模型,而不同的测量系统提供足够的空间。3 (2)包装速度高速化。目前,国外的小袋包装机单列包装速度一般为30-80袋/分,近些年来很多公司推出的多列式包装机(从2列到10列)可使包装速度大大提离。(3)结构运动高精度化。(4)智能控制与柔性。大部分国外的机器通过智能控制仪表和触摸屏菜单式的应用软件对各种参数的机器进行跟踪和调整。电子显示屏显示。标准的彩色码跟踪光伏系统可保证正确的印刷包装产品。此外,该机可以进行在线状态监测和故障诊断分析的工作过程中,一旦出现问题,自动停止,并显示故障原因和解决方案。(5)包装形式多样化。用户可以根据市场的需要,具有更大的选择空间。国外袋包装机执行机构和传动系统往往简单,横向密封和垂直密封和动作执行机构使用的气动元件,动作填充的对冲快速灵活,整机噪声小;采用频率控制,无级变速器实现,不仅速度范围大,平稳和良好的低速特性和实现恒转矩调速和节能效果也非常明显。。随着市场需求的不断增加,90年后,我国的袋式自动包装机发展迅速。通过借鉴国外的产品,消化,吸收和自主开发,研发,技术有了很大的提高,特别是产品功能和自动化方面也取得了长足的进步。我国通过参考国外同类型产品,进行消化、吸收及自行开发研制,技术上有了很大的发展和提高。我国现有的袋成型自动包装机应用广泛,机型分为立式和卧式两种,可包装液体、糊状物料、粉状物料、颗粒和固体物料,包装形式有枕形袋、三封袋、四封袋、砖形袋、屋形袋、角形自立袋等多种类型。通过PLC和PC控制技术的不断推广和应用,使袋成型自动包装机的自动化程度得到了很大的提高。我国生产的全自动袋包装机一般在普通型、普通型,即在同一个设备中,具有垂直侧袋自动包装袋的形成、计量、日期打印、充填、封口、切割、输出的过程。包装材料一般为:液体、粘稠体、颗粒状物料、粉体、糊状、片剂、膨化食品等。灌装量测量方法一般为:容积式、称重式。容积式可分为量杯式、转阀和柱塞式:称重式可分为两种尺度,歪秤。一些包装机也采用了组合式。该包装材料主要用于塑料薄膜和各种复合薄膜(如塑料复合材料、塑料复合材料、塑料复合材料等)。包装袋的包装袋多为扁袋(如:枕头袋、三边封袋、四边封袋)。热封法主要包括:往复式、升闭式、回转型。小包装机横封装置,使用扇形伸缩密封模式,作为包装袋的规模的扩大,其密封质量难以保证。客观地说,我国袋式自动包装机的综合性能指标与国外发达国家相比之下差距仍然比较大。各方面的问题也十分突出;机械加工工艺水平低下;动作机构的网络步、协调性差;关键部位的零件、易损件、电气部件短寿命、可靠性差:生产速度慢、自动化水平不高、自动化控制水平低、设备的可控制性不好、设备不便于维修、充填精度低、速度慢、外观比美观、表面质量差等。4 ―充填―封口包装机是包装机械中应用最广泛,批量最大的机型之一,其特点是被包装材料的供料筒设置在制袋器内侧,制袋与充填物料由上到下沿竖直方向进行。该成型机器主要由计量装置,传动系统,横封和纵封装置,成型器,充填管及薄膜牵拉供送机构等部件组成。其工作原理(如图2-1所示)为:放置在支承装置上的卷筒薄膜1绕经导辊组2,张紧装置3,通过成型器4卷成薄膜圆筒裹包在充填管5的表面。先用纵向热封器6对卷成圆筒的接口部位薄膜进行纵向热封,得到密封管筒,然后筒状薄膜移动到横封器7处进行横封,构成包装袋筒。计量装置把量好的物料,通过上部的充填管5充填到包装袋内,再由横向热封器7热封并在中间切断,形成包装袋单元体,同时形成下一个筒袋的底部封口。图2-1包装机工作原理图上图为包装机工作原理图其中1-卷筒薄膜;2-导辊组;3-张紧装置;4-成型器;5-充填管;6-纵向热封器;7-横向热封器。薄膜在通过该成型器的时候应该力求不产生纵向与横向拉伸变形,使成袋的外形平整美观,符合制袋要求。因此,在设计翻领式成型器的时候,不但要考虑形状和尺寸,更主要的在于确定其领口交接曲线,该设计中选用圆形加料管翻领式成型器。5 图2-2圆形料管翻领式成型器的几何关系图如图所示,建立三维坐标系,直线AC为薄膜从立式包装机最后导向滚轮引出后与成型器的接触线,MAC组成平面等腰三角形,其所在平面与XOY平面夹角为α。B为AC中点,角AMB=CMB=β,AMS与CMS为两侧面的两个曲面,S是成型器交线的最低点,并位于X轴上。成型器的设计方法如下:成型器中内导管半径R为,式中a—空袋宽度,成型器展开成的平面的尺寸(mm)L—成型器展开平面的长边长,a—包装空袋的宽度(mm)—纵封搭接宽度(一般取10mm)—成型器展开平面的宽边长(一般取5~10mm)拼接曲线方法如下图