基于MODBUS总线控制的口服液自动生产线

［ ］王树东 ， 强． 适用模 糊控制在干燥机 中的应用［］ 电气传 动 ， ０ ， （０ ： － ７ ２ 唐伟 自 Ｊ． ２ ７３ １）５ ５． ０ ７ ４ ［ ］蔡怀双． ３ 可编程序控 制器在 制药行 业应 用中问题解析 ［］计算机 与信 息技术 ， ０ （３ ：５． Ｊ． ２ ７ ２ ）３６ ０ ［ ］黄兴利． 药企 业生产车 间 自动化功能的实现［］福建 电脑 ， ０ （ ）１６ １７ ４ 制 Ｊ． ２ ８６ ： ， ． ０ ４ ３
摘
要： 通过对 口服液 自动生产线的 Ｍ Ｄ Ｕ Ｏ Ｂ Ｓ总线控制的设计 ， 系统地介 绍 了生产线控制器件 的选型 ， 设计 了系统 温
度控制和 ＭＯ Ｂ Ｓ总线控制程序梯形 图。 ＤＵ 关键词 ： ｄ ｕ 协 议； Ｌ ＰＤ温度 控制； Ｍｏ ｂｓ Ｐ Ｃ；Ｉ 触摸屏
中图分类号 ：Ｐ ７ Ｔ ２８ 文献 标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ １— ２ １ ２０ ）２—０ １ ０ １７ ０ ３ （０ ９ ０ １８— ３
第 ３ 卷 第 ２期 １ ２０ ０ ９年 ６月
湘潭师范学院学报（ 自然科 学版 ） Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｉｎ ｔｎＮ ｒ ｌ ｎｖ ｒｉ （ ａｕａ Ｓ ｉ ｃ ｄ ｉｎ ｏ ｒａ ｏ ａ ｇａ ｏｍａ Ｕ ｉ ｓ ｙ Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅ Ｅ ｉ ） Ｘ ｅ ｔ ｅ ｔ ｏ
１２ 生产线 简介 ．
（） １ 清洗机。清洗机主要适用玻璃瓶的内腔洗涤 ， 它可单机也可联线运行。玻璃瓶经导引带后 ， 通过 输瓶机和拨轮传动进入洗瓶转盘， 经过多次冲洗 ， 干净的玻璃瓶通过输瓶机进入下一环节干燥机 。
（） ２ 干燥机 。干燥机消毒设备示意图如图 １ Ｊ 所示。玻璃瓶从入 口处进人 ， 碰到传感器 １ 激活走带 ，
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／出 风 口机
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传 感 器３ 传感．
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走 带 机
一一
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图 １ 干燥机消毒设备示意 图
（） ３ 灌装封 口 。灌装封 口机主要用途是将 已经生产好的药液经灌装 口注入玻璃瓶 内后并封 口， 机 通 过控制传输机的速度来实现液体的注入和速度调节 ， 再经过压盖来密封玻璃瓶 口， 整个过程实现 自动化控 制， 保证 了产品的高洁净度。
（） ２ 干燥 机 ：Ｔ型号 为 Ｄ Ｐ—Ａ ５ Ｓ Ｄ， 屏 为 ７ ５寸彩 屏 ， 采 用 Ｒ Ｐ Ｏ ７ＣＴ 该 ． Ｓ一
２２口进行下载和编程以及和 Ｐ Ｃ通讯 ， ３ Ｌ 选用彩色 Ｐ Ｔ能很好地反映现场景色 ，
动画逼真、 美观 ；Ｌ Ｐ Ｃ选用 Ｄ Ｐ系列 ， Ｖ 其型号为 Ｄ Ｐ２ Ｓ０ ； Ｖ ３ Ｅ ０ Ｒ 温度输入单元采用 台达 Ｄ Ｔ ４ ４ Ｃ 带 Ｍ ｄ ｕ 通讯 的温度控 制器 ， Ａ Ａ ８８ １ ｏｂ ｓ 其温度控 制系统构成如 图 ２
Ｄ Ｐ ０ ＳＯ ２ 用来控制上述变频器及其它相关设备。 Ｖ ６ＥＯＲ ，
２ ３ 相 关控 制程序 梯形 图 ．
统配置 图
干燥机 Ｐ Ｃ与温度输入单元 Ｍ Ｄ Ｕ 总线通讯协议设定程序梯形图如图 ３ Ｌ ＯＢＳ 所示 ，Ｌ Ｐ Ｃ从温度输入单
元读现场数据程序梯形图如图４所示。
ｌ９ １
２ ２ 系统 配置 ．
为了满足 口服液玻璃瓶消毒生产线对控制系统 的要求 ， 本文选用 中达 电通 股份有限公 司的 Ｄ Ｔ— Ｏ Ａ系列触摸屏 （ Ｔ 、 Ｖ Ｐ ） Ｄ Ｐ系列可编程控制器 （ Ｌ ） 台 ＰＣ ， 达Ｓ 系列变频器组成其控制系统 ， 系统具体配置如下 【 。 ３ Ｊ （） １ 清洗机 ：Ｔ Ｐ 型号为 Ｄ Ｐ— ５ Ｃ Ｔ ，． Ｏ Ａ ７ Ｓ Ｄ ５７寸彩屏 ； 由于 ＩＯ点数不多， ／ 选 用 Ｄ Ｐ系列 ３ 点 Ｐ Ｃ 其型号为 Ｄ Ｐ２ Ｓ０ 。 Ｖ ２ Ｌ， Ｖ ３Ｅ０Ｒ
所示 。
（） ３ 灌装封 口机 ： 型号为 Ｄ Ｐ— ５ Ｃ Ｔ 选用台达 Ｓ Ｏ Ａ ７ Ｓ Ｄ； 系列变频器控制封
温度 输入单元 ＤＡ Ａ４ ４ Ｃ１ Ｔ ８８
图２ １时瓶体 前 进 的速 度， 型号 为 Ｖ Ｄ １Ｓ １ Ｐ Ｃ选 用 Ｄ Ｐ系列 ， 号 为 干 燥机 温 度控 制 系 ２ Ｉ 其 Ｆ ０ ５２ Ａ； Ｌ Ｖ 型
Ｊ
图３ ＭＯ Ｂ Ｓ总线通讯 协议设定程序梯形 图 ＤＵ
图４ 干燥机 现场温度数据读取程序梯形 图
２ ４ 系统 调试 运行 ．
该系统最重要的是对消毒区温度精度控制的调试 ， 消毒区的加热系统采用五组电热丝单元加热 ， 整个 温度控制采用可控硅移相调压方式进行 ， 这样的控制方式与以前同类生产线温度调节控制所采用的基于 Ｐ ＷＭ继电器一接触器控制系统比较 ， 能达到温度控制稳定 ， 温度调节时工作 电流冲击小 ， 并且机器的工作 噪声减小 ， 优化了现场工作环境 。 在调试 中， 通过触摸屏对温控器的温度和相关参数进行设定 ， 很好 的实现了 ＰＤ温度控制 ， Ｉ 依靠温控 器的专用控制功能 ， 极大的满足设计要求， 而且还大大减少了程序的开发量。该系统经调试后 ， 运行正常 ， 各方面性能指标均达到用户要求。
］设 通 协 ６，０ 定 讯 议９０，１ ０８，
］通 协 保 讯 议持 ］设 通 逾 时 ０ｍ 定 讯 时 问１ ０ ｓ
］设 为Ｒ 模 定 Ｔ式 ｕ
１ 设定通 讯命令 ： Ｊ 装置位 址 ０ ，资料位址 Ｈ １ ，资料长度 ２ １ ２
］设 发 旗 定 送标
１ 接收资料以 ＨＸ Ｅ 数值形式储存于 ： Ｄ００Ｄ０５ ７一１８ １
１ 生产线工 艺流程及要求
１ １ 工艺流 程 ．
口服液玻璃瓶消毒生产线 由清洗机、 干燥机和灌装封 口机 ３ 部分组成 。其生产工艺流程为： 灌装 口服 液的玻璃瓶 由生产线清洗机进行 内腔洗涤后 ， 经输瓶机送至干燥机 ， 通过干燥机高温消毒后 ， 再进入灌装 封 口机进行 口服液灌装封 口， 最后送至包装生产线包装 出厂 。
该系统应用于 口服液玻璃瓶消毒生产线 ， 对消毒温度控制 良好 ， 能对各区温度进行显示 ， 并能对不 同 工况的消毒温度进行设置 。现场故障一经发生能马上弹出一详细故障对策画面， 经现场工作情况看 ， 满足
设计要求 ， 具有较好的应用前景。
参 考文献 ：
［ ］宋伯 生． １ 可编程控制器 配置编 程联 网［ ． Ｍ］ 北京 ： 中国劳动出版社 ，９ ８ １９ ．
收稿 日期：０９— ３— ｏ ２０ ０ ２
作者简介： 罗万才 （ ９０一 ， ， １７ ） 男 湖南汉寿人 ， 硕士 ， 工程师 ， 研究方向 ： 计算机应用与 自动控制等。
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及解决问题的对策画面 ， 并有动画反映生产现场工作情况。
热风 机
风变器 压送
传 感 器２
传
＼
燥机五个风机 中只要有一个停机 ， 就停止加热器运行 ， 并报警显示。风机不运行信号 由装在风机出 口处的 传感器检测 ， 风机变频器的故障输出点进入 Ｐ Ｃ 走带机及各电机 的空气开关跳闸接点也都进入 Ｐ Ｃ Ｌ， Ｌ。 干燥机加热器装在炉子的中央顶部 ， 由热风机向下均匀扩散加温。要求能对不同型号大小 的玻璃瓶
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医药行业是近年发展 比较快速的行业 ， 被称为朝 阳行业 ， 医药机械上应用先进的计算机技术对生产 在 过程进行控制和管理 ， 既是《 国家药品生产质量管理规范》 的要求 ， 也是医药生产线控制系统 的发展趋势 。 本文以 口服液玻璃瓶消毒生产线为例来介绍基于 Ｍ Ｄ Ｕ Ｏ Ｂ Ｓ总线控制电控系统的配置及应用… 。
机走带 ， 带动瓶从人 口 向出 口， 走 途经预热区、 消毒区和冷却区， 消毒完成后进人下一工序 ： 灌装封 口。只 有进口风机、 热风机、 出口风机和排风机均运转 ， 走带机才能正常走带。走带时 ， 如果人 口处进瓶过快 ， 挤
压传感器 ２ 则发出信号去停止前方设备停止进瓶 ； ， 如出 口不畅 ， 传感器 ３发出信号 ， 停止走带机工作 ； 干
进行不 同温度的设置 ， 能显示各 区的温度值 ， 并有反应温度走势 的曲线图； 要求进风机、 热风机和出口风机 都能检测其风压并进行数值显示， 用来判断其过滤网是否堵塞。 干燥机在正常工作时或工作下班后 ， 内温度下降到 １０ｏ 以下 ， 当炉 ０ Ｃ 设备能 自 动关机。如炉 内还有瓶 未处理完 ， 则激活夜间工作模式 ， 这样在 １０℃以下停机后 ， ０ 还有进 口风机和出口风机在工作 ， 以保证外部 的灰尘不能进入炉 内。对于消毒时间统计 ， Ｐ Ｃ采集出 口处传感器的数据， 由 Ｌ 通过速度转化为时间， 来显 示玻璃瓶在消毒区的消毒时间， 以确保消毒的可靠性。设备处于故障状态时 ， 要求能准确显示故障发生点
Ｖｏ ．３ ． １ １ Ｎｏ ２ Ｊ ｎ ．２ ｏ ｕｅ ｏ９
基 于 ＭＯ Ｂ Ｓ总线 控 制 的 口服 液 自动 生产 线 ＤＵ
wk.baidu.com罗万 才 程 卫 权２ ，
（． １ 湖南师 范大学 固定资产管理处 ， 湖南 长沙 ４ ０ ８ ；． １０ １２ 长沙市职业技术学校 ， 湖南 长沙 ４ ００ ） １０ ５
２ 系统配置
２ １ Ｍｏｂｓ ． ｄｕ 协议 简介
Ｍ ｄ ｕ 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议 ， 制器相互之间、 ｏｂｓ 控 控制器经 由网 络（ 如以太 网） 和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它 ， 同厂商生产的控制设 不 备可 以连成工业 网络， 进行集中监控 。标准的 Ｍ ｄｕ ｏｂｓ口是使用 Ｒ 一 ３ Ｃ兼容 串行接 口， Ｓ ２２ 它定义 了连接 口的针脚 、 电缆 、 信号位、 传输波特率 、 奇偶校验等。控制器能直接组网。