摘要: 1、引言医药小丸包衣制粒机是用于实验室或小批量生产小丸颗粒的制药设备。由于实验室原有的控制系统使用的是十年前的人机界面和PLC,故其硬件均已老化,性能下降,在运行的过程中经常出现死机、黑屏、重启动,甚至某 ...
1、引言
小丸包衣制粒机操作的基本控制要求包括五个方面。 (1) 产品温度控制 通过控制进风温度来控制产品温度。进风温度控制精度为±3℃,产品温度控制精度为±2℃。 (2) 进风风量的控制 控制精度为±40m3/h。 (3) 雾化压力的控制 即喷液装置喷射压力的控制,控制精度为±0.1bar。 (4) 密封压力的控制 产品容器必须与扩展仓密封,形成一个密闭的流化床反应器。采用油压装置进行密封,密封压力在35-70bar之间。 (5) 滤袋的抖动控制 抖动有单滤袋抖动和双滤袋抖动,有手动抖袋和自动抖袋。 4、控制方案的选择 4.1 两种不同方案的比较 小丸包衣制粒机的改进有两种方案可供选择,见表1:在满足控制要求的前提下,控制系统硬件设备的选择应该追求最佳的性能价格比。由于该机器的使用频率不高,平均每月一次,同时环境良好,因此采用PC+PLC的控制方案。当机器不用时,PC机可作它用。换句话说,利用公用PC机即可作人机界面。 4.2 PLC硬件配置 根据前面对控制系统的要求,选用西门子S7-200系列PLC。S7-200系列PLC体积小,重量轻、安装方便、功能齐全、配置灵活、运行可靠、编程简单,具有可观的经济性和更强的适应性,完全可以满足上述控制要求。 4.3 人机界面组态软件 组态软件选择北京亚控公司的组态王6.05。这是一款具有易用性、开放性和集成能力的通用组态软件。组态王使用简单,适合各种简单和复杂的任务。只需要进行填表式操作,即可生成适合于用户的“监控和数据采集系统”,可有效用于控制自动化过程, 组态王6.05版是在Windows2000的平台上运行的,因此选用组态王是较为完善和方便的选择。整个控制系统的构成如图2所示:
控制系统选用西门子S7-200系列PLC,选用了中央处理单元模块CPU224、数字量扩展模块EM223、模拟量输入模块EM231、模拟量输出模EM232、模拟量输入输出模块EM235。其中的中央处理单元模块CPU224外部接线图如图3所示、输入输出地址分配如表2所示:
6.1 PLC程序设计 主程序框图如图4所示,其中子程序0为初始化程序,子程序1为检查扩展模块是否正常,子程序2为模拟量采样子程序,子程序3为对各执行设备输出的采样,子程序4为对各被控量和执行设备异常的报警子程序。由于篇幅所限,各子程序框图在此从略。
组态软件选择北京亚控公司的基于WINDOWS2000平台的工业控制组态软件“组态王”6.05版。只需要进行正常通信设置和填表式操作即可完成人机界面组态。运行组态画面程序和PLC用户程序,根据小丸机操作的顺序功能,点击组态画面上的各个按钮,通过模块上各输出位对应的发光二极管,观察各输出信号的变化是否满足设计的要求。组态画面设计了设备控制、过程控制、过程参数等画面。 7、结束语 由于S7-200系列PLC具有体积小、系统集成度高(电源、主机、机架、开关量输入输出等功能集成一体)、配置灵活、接线简单、安装方便、抗干扰性强等特点,同时与同性能的产品相比性价比高,很好的满足了此次系统改造经济上技术上的要求。新系统人机界面友好(全中文界面),操作简单快捷,运行可靠稳定,受到广大用户的好评。(end) |
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