基于PLC的药剂自动配制系统设计

袁钥

【摘 要】随着科技的进步，人们很多的生产方式都发生了极大的改变，基于PLC技术的生产方式改变了许多产品的生产方法，同时也提高了社会化生产力，让产品的精细化得到了提升。本文是对基于PLC的药剂自动配制系统设计的探究。

【关键词】PLC技术;药剂配制;自动化系统;系统设计

PLC技术是当前机械化生产应用中最火热的自动化机械生产技术。主要是利用PLC可编程逻辑控制器对机械设备进行操控，完成机械自动化生产，提高生产效率。同时，在PLC技术应用的生产过程中，利用PLC与动态软件相结合，能够更加精确的完成药剂配制过程，还能实现药剂配置过程的全过程监视和控制。PLC可编程逻辑控制器技术拥有控制力强、精细度高、控制内容全面、故障排除快速等特点，便于维护，生产效率极高，这也是当前社会生产中PLC技术应用广泛的原因之一。

一、基于PLC的药剂自动配制系统功能设计

1、药剂配制流程描述

药剂配制的过程一般都分为原液萃取、浓度配比、灌瓶输送三个大的环节。基于PLC的药剂自动配制系统设计，就需要根据这三个大环节进行相应的流程设计和控制。这也需要基于PLC可编程控制器设计的系统能够对原液进行输送，并实现配药、灌瓶的自动控制[1]。

2、原料萃取和输送

药剂的配制离不开原料萃取和控制，通过设置好的管道对药剂原料进行控制，由PLC可编程控制器根据设定好的时间控制内容，对药剂的原料进行精确的萃取和输送，并在输送过程中对萃取出的药剂原料进行浓度降低或浓度提升，以此为下一步配制做准备。

3、药剂自动配制

基于PLC技术的药剂自动配制系统，需要单独实现药剂的自动配制。首先，需要对输送的原液加入适量的稀释剂，对原液的浓度进行降低，并输送到药业箱中，等待系统的注入和配制。然后，需要系统精确化注入的原料量值，根据设定好的数值进行自动化配制，既保证配制的药剂合格率，也能最大限度的提升原材料的使用率。当然，为了能够准确的控制药液注入的流量和浓度，需要在药剂和稀释剂的管路上加装检测器，实时监测药剂和稀释剂的数值，并反馈给控制计算机，记录数值内容[2]。

4、药剂自动灌输

药剂成功配制之后，需要通过管道再次传输，注入药剂瓶。同样需要在药剂管路上加装检测器，对药剂的浓度、流量进行监控，保证每一次输送注入的药剂都符合配制的浓度标准。

5、PLC远程控制

PLC技术中，需要设置基于PLC技术控制的总控制台，对于整个药剂配制的机械设备系统进行整体监测，实现远程控制，对于各项工作数据进行编辑存档，也能更方便控制人员的操作。

二、基于PLC的药剂自动配制系统功能内容

1、分瓶功能

分瓶功能是安装在药剂自动配制系统的前端，作用是通过间歇性的停顿和截断，让药剂瓶分段式的从传输带上传输下去，也方便后续的药剂配制、调剂、注入工作。药剂自动配制系统的分瓶功能是由PLC技术控制的电机进行运转控制，通过PLC可编程总控制器使用的计算机计算并设定好时间，就可以对PLC的自动配制工作的运行速度进行非常好的控制效果。

2、标签功能

标签功能是在配制好的药剂进行装瓶之后，通过机器在药剂瓶上压制好标签，这样不但能够提升药剂出产时间的精准性，还能节省后续的人工流程，一次性完成药剂的配制、注入、标签、分箱，只需要让工人将分好箱的药剂搬运到指定地点，等待运走就可以了。能够显著的简化药剂配制流程，提高生产效率。

三、基于PLC的药剂自动配制系统的硬件结构

1、硬件内容

基于PLC的药剂自动配制系统硬件内容，包括电机、输送管、储液箱、液压泵、流量计、检测器、控制箱和其它附属硬件等等。

2、硬件作用

2.1 储液箱

储液箱分为原液储存箱、稀释剂储存箱和药剂储存箱，分别存储药剂的原液、稀释剂和已配置完成的药剂。

2.2 输送管

输送管是用于输送原液、稀释剂和药剂的管道。一般为了减少药剂配制的时间，也为了方便流程和生產，药剂的配置一般都是在输送管里输送的时候进行的配制。这就需要液压泵为药剂原液、稀释剂的输送提供压力，让其能够快速的传输。

2.3 流量计、检测器

流量计是用于检测管道内液体的流速，如果原液、稀释剂在管道中混合的时候过于粘稠，就需要使用电机进行搅拌;而原液、稀释剂的粘稠度不大的时候，就无需使用电机搅拌，仅仅是通过输送管里的输送，就能够让原液和稀释剂达到均匀混合的效果。不过，为了防止意外发生，就需要在管道的尽头安装检测器，负责检测混合的浓度[3]。

2.4 控制箱

控制箱是每一条生产线上都应该配备的硬件构造，主要是用来控制生产线上的机械设备。控制箱应该是每一条生产线上都有一个，作为PLC可编程控制器的控制节点，在生产线发生故障的时候能够迅速找到故障地点，并进行及时的隔断，并迅速排除故障，提高故障的检修率。

四、基于PLC为基础的药剂自动配制系统设计内容

1、传感器

基于PLC为基础的药剂自动配制系统的设计内容，电子传感器技术是万万不能少的。PLC可编程控制器技术主要是计算机技术、互联网技术、电子技术等多样技术的结合体。其中，电子传感器技术是位于每一个节点上的传感装置，目的是帮助PLC可编辑控制器收集药剂自动配制实时的数据，让PLC为基础的药剂自动配制系统能够根据数据进行有依据的运行。

2、传送带

传送带是所有机械生产中需要用到的传输用具，不但能够用于材料的传输，也能用于各种物质的传送，很多的生产活动都是在传送带传送过程中完成的。不过，药剂的传送带更加精致一些，对于药剂在传送带上移动的速度、距离都要进行可靠的计算，精准定位药剂药瓶的位置，为药剂的配制注入提供便利因素。

3、分瓶装箱

气动装置是物料分拣过程中的执行程序，当物料需要进行分拣时，PLC将会向电磁阀发出相应的信号，在气缸动作的帮助和作用下，会将物料推到相应的卸料槽中1。另外也会在气缸的两端设置相应的保护装置[4]。

4、PLC控制器

事实上，根据药剂自动配制系统的设计内容和诗集需要，关于PLC可编程控制器的功能划分内容需要更加的细致。譬如一条生产线上关于药剂在传输管里的传输速度、浓度控制，传输带的传输速度等等，都需要进行精准的控制。另外，根据实际的情况发生的变化，PLC控制器也需要对相应的条件进行改变，以保证药剂配制生产的稳定。

5、自动监控设备

为了更好的对自动装配机械进行运行控制，也为了提高药剂配制的精细化要求，PLC技术的自动化系统设计中，监控设备和电子传感器技术一样是不可缺少的。通过自动化监控设备，能够帮助机械设备进行调试和操作，同时还能直观的显示设备实时的运行状态，提高故障的排查率。

结束语

基于PLC可编程控制器拥有非常多的优点，例如能够根据工作内容的不同更改工作模式，还能基于原系统进行功能的扩展，具有非常高的应用价值。而基于PLC的药剂自动配制技术不但能推动市场药剂的数量发展，基于精确化的机械控制，亦可提高药剂质量。

参考文献：

[1]赵彦军.基于PLC的矿物装料系统设计[J].机械管理开发，2019，34（3）：191-192.

[2]刘德胜，陈晓伟，刘云鹏，等.基于PLC的食品药品恒温恒湿培养室监控系统设计[J].自动化与仪表，2019，34（04）：30-32，109.

[3]秦凯焌，李徽.基于PLC的移动机械位置检测系统[J].自动化与仪表，2019，34（02）：66-69.

[4]梁新平.基于PLC的自动化生产线控制系统软件设计[J].电子设计工程，2019，27（2）：115-118.

（作者单位：山东越浩自动化有限公司）