從20世紀70年代至今，隨著制藥行業(yè)的發(fā)展，制藥機械發(fā)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(huán)節(jié)。

傳統(tǒng)的制藥物料轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)往往由人工來完成，特別考慮到GMP藥品生產(chǎn)管理規(guī)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(chǎn)管理規(guī)范，要求藥廠樓層間的物料在轉(zhuǎn)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(tǒng)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(zhuǎn)運，保證了物料輸送的準確性與可追溯性，同時實現(xiàn)了操作無人性，節(jié)約了人力成本，完全符合藥品生產(chǎn)的GMP要求。

1   控制方案概述

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

圖1 提升機框圖

針對層間提升機系統(tǒng)，其定位、運動速度精度要求不高，只要求系統(tǒng)行程、速度連續(xù)可調(diào)，運行過程中平穩(wěn)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(chǎn)品來控制層間提升機。

整套系統(tǒng)的原理結構為變頻器驅(qū)動感應電動機，電動機經(jīng)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(xiàn)了位置死循環(huán)控制），通過PLC內(nèi)部運算來控制變頻器，實現(xiàn)了層間提升機的往復運動要求。為了便于調(diào)整運行距離、速度等參數(shù)，同時加強人機交互性，我們引入了觸摸屏。

2   硬件設計

臺達ES2系列PLC程序容量16K Steps，指令執(zhí)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(zhuǎn)光電編碼器，非常適合層間提升機系統(tǒng)。

該層間提升機系統(tǒng)所用臺達控制產(chǎn)品如表1。

3   軟件設計

3.1 PLC程序設計

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(jù)觸摸屏設計的工作點參數(shù)，通過內(nèi)部C252高速計數(shù)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(xiàn)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。

圖2 PLC程序

3.2 觸摸屏程序設計

B10S615觸摸屏的COM1口與ES2系列PLC相連，可以監(jiān)控和更改PLC相關寄存器的數(shù)據(jù)；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(jiān)控電機轉(zhuǎn)速及輸出電流值。

整個程序畫面包含系統(tǒng)畫面、手動畫面及自動畫面三個部分，系統(tǒng)畫面如圖3。

圖3 觸摸屏系統(tǒng)畫面