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当胶囊上料机控制及防干扰措施

发布时间:2021-09-10 01:59:12 阅读: 来源:剪板机厂家

胶囊上料机控制及防干扰措施

1引言

近年来,我国制药工业在飞速发展,新型的制药设备以优质、高效、节能等优势展现在人们面前,而这些设备的进料与出料却成了实施GMP规范的一大障碍。最具代表性的应属全自动胶囊充填机,工作能力从300粒/分提高到2000粒/分,在国内外得到了较好的推广应用。但至今胶整充填机上料国内一直采用手工上料方式,能力高的机型大都在10万粒/小时以上,几分钟就得上一次胶囊。料口高达18米以上,工人劳动强度大,给生产带来极大不便。关键是手工操作还会增加交叉污染的机会,这与全自动胶囊充填机极不相称,弊端很多。

其它一些制药设备,如大型自动化程度高的压片机、数粒机、胶囊掉头机等不同的材料需要不同的夹具,目前也同样存在上料自动化的问题。

我们研制的胶囊上料机能够实现全自动上料,基本替代传统的人工上胶囊方式,过程中无卡堵胶囊现象,对胶囊无损伤,在其它相关领域也有着极广泛的应用范围。

本设备的控制系统采用欧姆龙的CPM1A型可编程控制器(PLC),实现过程的全自动运行。应用上位机编制的程序通过串行通讯电缆和PLC进行通讯,并实现程序的编制和调试。

2工作原理及控制要求

本设备采用气力输送方式Roell Amsler公司成立,利用过滤的空气正压在物料管道内输送,通过可形成“气垫”保护的柔性进料机构,使胶囊进入管道而不被破坏;在管道末端的出料器,能将胶囊和风分离,使胶囊顺利落入充填机的胶囊斗内。

过程控制要求:开机后,风机M1先启动,经过t1(s)后进料电机M2启动;当胶囊上升到设定位置(H),高位传感器动作,经过t2(s)后进料电机停止,t3(s)后风机停止。t3>t2,即风机在进料电机停止后,仍持续工作(t3-t2)秒。当胶囊回落到设定位置(L)时,低位传感器动作,风机启动,过程重新开始,周而复始,直到停机。

3控制系统设计

3.1硬件设计

该控制系统硬件部分,是以欧姆龙的CPM1A型可编程控制器(PLC)为控制核心,I/O点数共10点,其中输入6点,输出4点。该控制器体积小,性能可靠,编程简单每批应由同1牌号、同1炉罐号、同1规格、同1交货状态的钢筋组成,使用方便。硬件构成如图1所示。输入接口以开关量(常开/常闭)输入检测信号和控制信号,输出接口控制接触器和高位指示灯。

3.2软件设计

控制系统采用循环扫描工作方式,对输入进行读取,将变量状态存入内部寄存器,同时将新的运算结果送到输出端,向执行机构发出相应的动作指令,完成预定的控制任务PLC的梯形图通过上位机进行,其环境为SYSMAC软件,此软件是一套基于WINDOWS的工作平台,可与PLC进行实时通讯,实现梯形图的、修改,并监督PLC的运行情况。

控制方式为手动和自动两种,整个控制过程默认为自动方式,如需要进行调试或接近开关失效时,可选择手动方式。流程图如图2所示。梯形图如图3所示。4防干扰措施

如果测量位置选择的是光电传感器,那么很容易出现信号干扰情况。

4.1当胶囊从出料器入充填机胶囊斗内时,飞溅的胶囊会进入光电测位器光路内,高度敏感的光电开关会接收到此信号,在胶囊还没升到高位时,电机就会突然停止,随着信号的瞬间消失,电机又重新启动,从而导致电机的误动作。

充填机料斗中的胶囊呈波形上升,临近高位时,输送胶囊的风不断将坡顶的胶囊吹到坡下,使得高位信号极不稳定,造成电机的频繁启动,从而缩短电机的使用寿命。

如果选择的是电容式接近开关,第一种情况可以避免,但是第二种情况依然避免不了。

4.2解决的方法大致有三种:

(1)对第一种情况,最简单直接的方法是设计一个机械装置,即把高位传感器量程的有效部分保护起来,使得胶囊无法飞溅进入光路范围。此装置虽然简单,但占用充填机胶囊斗空间,影响胶囊的储存容量,而且受才终究用近15万个回收塑料瓶及木板、沙土出料器体积的限制,装卸极不方便。

(2)采用门电路来控制。如图4所示(其中图中的门均采用标准符号表示,捕莸电路可采用D触发器、T触发器等组成)。 a.当处于高位传感器量程范围外,且确无干扰时,D触发器输出为0,滤波输出为0,异或门输出0,则与门输出0,对高位传感器不起作用,即高位传感器不动作。

b.当处于

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