基于PLC的自动药片装瓶机控制系统设计报告及仿真分析

基于plc的自动药片装瓶机控制系统设计 报告+仿真

最近在搞一个自动化项目挺有意思的想说叨说叨。药片装瓶机这玩意儿看着简单，真要让PLC控制得严丝合缝还真得费点心思。咱这次从硬件配置到程序调试整了个全套，最后还用仿真验证了一把，整个过程跟坐过山车似的。

硬件选型那些事儿

药瓶传送带上的伺服电机选了台达的ASDA-B3系列，这货带电子凸轮功能是真香。光电传感器得重点说说，OMRON的E3Z-T61在检测半透明药瓶时不会误触发，实测隔着5mm亚克力板都能稳定捕捉。PLC用的西门子S7-1200，1215C这个型号自带16DI/16DO，刚好够用还省扩展模块。

传送带电机和振动盘的控制回路得单独划个区域，不然干扰起来能让你怀疑人生。接地线这事儿千万别图省事，之前测试时有个电磁阀突然抽风，查了三天才发现是接地没做好。

梯形图里的门道

装瓶核心逻辑就这段：

Network1: LD StartButton //启动信号 ANDN EmergencyStop //急停未触发 AN BottleReady //瓶子到位 = M0.0 //主控继电器 Network2: LD M0.0 TON T1, PT#2S //振动盘预热2秒 Network3: LD T1.Q = Q0.0 //启动振动送料

这玩意儿其实就是个启动保持停止电路，但要注意定时器得用保持型的TONR。有次调试时发现振动盘总提前停，后来发现是定时器类型选错了。

基于plc的自动药片装瓶机控制系统设计 报告+仿真

药片计数这块用了高速计数器HSC1，配合欧姆龙E6B2编码器。关键代码得这么写：

HSC1.CONFIG(模式4, 预设值100); //AB相计数 HSC1.ENABLE;

注意预设值要根据药瓶容量动态修改，程序里搞了个配方选择功能，用指针变量切换预设值表格。

仿真翻车实录

用PLCSIM Advanced做仿真时，振动盘动作总比预期慢半拍。后来发现是OB35中断周期设的500ms不合适，改成200ms后立马流畅。TIA Portal里的3D仿真更带劲，直接能看到药瓶排队被推走。

最坑的是装瓶完成信号逻辑，仿真时明明显示装瓶完成，机械手就是不动作。后来在变量表里监控发现是某个中间变量没复位，这bug藏得够深。建议仿真时把关键变量都拖到趋势图里实时看着，比在线监控效率高。

异常处理要够骚

针对卡瓶问题写了段骚操作：

IF "VibratorJam" AND NOT "MotorOverload" THEN "ReverseConveyor"(TP脉冲:=t#500ms, Cycle:=3); END_IF;

让传送带倒转三次，每次半秒，实测能解决80%的卡瓶情况。还有个妙招是在HMI上搞了个振动盘力度调节滑块，直接映射到PWM输出，不同药片硬度都能适配。

这次项目最大的收获是发现仿真时得多造点异常情况，比如突然断电恢复测试，结果还真测出配方数据丢失的坑。现在系统里加了两个保持寄存器轮流备份数据，稳得一批。下次想试试用Python脚本自动生成测试用例，应该能省不少调试时间。