文/中達電通股份有限公司 趙成亮

 

【摘要】本文簡要介紹了臺達自動化產品在藥廠層間提升機上的應用。

【Abstract】This article mainly introduces the application of Delta's automation product in hoist of pharmaceutical interlayer.

【關鍵字】藥廠；層間提升機；ES2系列PLC；觸摸屏；變頻器；編碼器

【Keywords】pharmaceutical factory;hoist;PLC;HMI;inverter;encoder
  

    從20世紀70年代至今，隨著制藥行業的發展，制藥機械發展迅猛，它集制藥工藝、化工機械、包裝機械、制造工藝、自動控制等技術于一體，幾乎覆蓋了制藥工序的全部環節。

傳統的制藥物料轉運環節往往由人工來完成，特別考慮到GMP藥品生產管理規范的要求，其在樓層間傳輸物料顯的更加困難。

    事實上, 針對GMP生產管理規范，要求藥廠樓層間的物料在轉運過程中做到工序直接、安全可靠且有可追溯性，以PLC、觸摸屏、變頻器及編碼器為核心的層間提升機控制系統正好滿足了上述需求。

    尤其是隨著層間提升機在藥廠搬運工序中的使用，其解決了樓層上下物料輸送的困難，并做到了直接工序轉運，保證了物料輸送的準確性與可追溯性，同時實現了操作無人性，節約了人力成本，完全符合藥品生產的GMP要求。

 

 

東北一家臺達代理商為某客戶生產的一套層間提升機共分兩層，層間垂直距離可調，最長為8m，提升機框圖如圖1。

 

 

針對層間提升機系統，其定位、運動速度精度要求不高，只要求系統行程、速度連續可調，運行過程中平穩可靠即可。因此我們采用了臺達性能可靠的PLC、性價比高的通用變頻器、高真彩觸摸屏及編碼器產品來控制層間提升機。

整套系統的原理結構為變頻器驅動感應電動機，電動機經減速裝置帶動傳動機構運動。同時由編碼器獲得機械運行的位置信息，通過脈沖信號反饋到PLC端（實現了位置死循環控制），通過PLC內部運算來控制變頻器，實現了層間提升機的往復運動要求。為了便于調整運行距離、速度等參數，同時加強人機交互性，我們引入了觸摸屏。

 

臺達ES2系列PLC程序容量16K Steps，指令執行速度快，且具有10OkHz的高速輸入端口，同時B10S615觸摸屏具有65536色的TFT顯示屏，分辨率1024×600 Pixels，自身存儲容量高達128M，再加上通用矢量型B系列變頻器及具有1000PPR的增量型旋轉光電編碼器，非常適合層間提升機系統。

 

該層間提升機系統所用臺達控制產品如表1。

 

 

提升機上行分為加速、勻速、一級減速及二級減速四個過程，PLC根據觸摸屏設計的工作點參數，通過內部C252高速計數器獲得當前位置，利用DHSCS高速比較置位指令來控制變頻器輸出，從而實現上行的定位（提升機在每次上電運行前，要進行回原點動作）。

 

    提升機下行過程與上行類似，圖2為用WPLSoft軟件編寫的部分PLC程序。

 

B10S615觸摸屏的COM1口與ES2系列PLC相連，可以監控和更改PLC相關寄存器的數據；觸摸屏的COM2口與變頻器相連，可以更改變頻器的多段頻率值并監控電機轉速及輸出電流值。

整個程序畫面包含系統畫面、手動畫面及自動畫面三個部分，系統畫面如圖3。

 

 

B系列變頻器采用多段速頻率控制方式，頻率命令通過RS485方式由觸摸屏給定，啟停方式為外部輸入，由PLC輸出點來控制，相關參數設置請參照臺達B系列變頻器手冊。

編碼器旋轉一周會發出1000個A、B相集電極脈沖，通過減速裝置等傳動換算，對應到PLC內為1cm對應1000PPR。

 

經過近一年的實際運行和測試，基于臺達控制產品的層間提升機系統運行可靠、穩定，而且維護方便，同時人力成本實現節約，獲得了客戶的一致好評。

 

 

趙成亮，男，出生于1984年7月，畢業于佳木斯大學，自動化專業。現任中達電通東北大區業務支援處應用工程師，從事中達機電產品在黑龍江區域的技術支持和推廣工作，有著豐富的業界經驗。