2015/3/26 13:36:30
光电作为自动化控制的主要部分在药厂的应用是非常普遍的，如何保证系统的可靠运行并满足药厂GMP是人们尤为关注的。本文试就光电计数技术在药厂（以药瓶作为药包材所生产）的应用及运行做一简要的介绍。1问题的提出
计数器常用于对生产上药瓶进行计数工作，但却经常会发生计数错误的情况，尤其是此数量被记录到批记录时，一旦有误差产生会导致整批产品发生偏差或误判断，造成不必要的人力、物力浪费，因此，必须保证计数的零误差。
本文所研究的是在药瓶包装线上计数器的使用，其过程是药瓶从灯检结束到贴签过程中，运用传送带将药瓶传送到另一个工序，且在传送过程中使用光电计数统计药瓶数量。
2计数设计的要求
（1）计数器的设计必须能满足生产需要，且不影响生产，能够经得起验证。其应事先模拟在各种状态下计数器的性能。
（2）设计计数功能应当是下降沿触发，这样可以保证每一个通过光电的药瓶均已计入。
（3）计数器应当考虑到运行过程中药瓶倒退、堵瓶等不正常现象。
（4）计数器应当能够胜任线上所有使用药瓶的计数功能。由于药瓶高度不一致，所以检测光电的高度需要能方便调整。
3计数硬件的配置
计数硬件主要包括光电和PLC、计数器、变频器，该系统硬件配置如图1所示。主要考虑如下：
（1）光电的选择。光电产品的型号比较多，应用也比较广泛，国内有很多供应商从事国外产品的代理，如Omron、Sick、Micro-scan、Keyence等，这些品牌在国内的应用很多。我们这次选择Omron系列的反射式激光型光电，这类光电虽然价格略高，但性能稳定。另外，我们还采用了2个光电，为对射式，这样信息采集更准确。
（2）PLC的选择。可选择SiemensS7200的PLC，系统输入输出比较简单，且价格比较优惠。
（3）变频电机的选择。可以选择Omroninverter3G3JV-AB002，用以控制SEWDT71K40.37kW的电机。
（4）传送带。考虑到药瓶直径不一致，生产线需要适合所有规格的药瓶。其应能够方便地对带子的宽度进行调节，其宽度应当大于最大药瓶的直径。
（5）倒瓶控制。考虑运行过程中药瓶有倾倒的可能，并导致药瓶不被计数，故我们还要考虑当药瓶倒下时，生产线能及时停下，人工把药瓶扶正。
4PLC程序的设计
对药瓶计数进行PLC程序设计的难点：该程序必须保证除了具备正常的加法功能外，还具有减法功能。因药瓶在特殊情况下会发生停止或倒退或前进多种情况，所以光电需要有2个。
4.1逻辑设计需求
（1）当先读取第一个光电（与运行方向一致），并接着触发第二个光电时，计数器做加法功能。
（2）当先读取第二个光电，并接着读取第一个光电时，计数器做减法功能。
（3）其他情况均不计数。
（4）光电位置要求平行，并且高度能自由调节，以适合不同的药瓶规格需求。且光电间距应当控制在最小的瓶间距以内。
4.2倒瓶程序逻辑设计
（1）当两个垂直的光电，一个位于药瓶的底部位置，一个位于药瓶的顶部位置，同时发现药瓶时，正常运行。
（2）当底部的光电发现药瓶，但顶部的光电没有药瓶出现时，认为倒瓶，执行停线功能。