西门子模块6ES7317-2FK14-0AB0性能参数
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塑料瓶作为片剂与胶囊等药品的主要包装形式,在市场上占有大量的份额,而实现这一工业化生产将依托于塑料瓶瓶装联动线加以实施,上塑料瓶瓶装联动线制造商有多家,各家所生产的联动线是各有特色,怎样选择一条上乘塑料瓶瓶装联动线是人们所关注的。
本文将以上海恒谊制药设备有限公司(下简为恒谊公司)“SLX系列塑料瓶瓶装联动线”产品为例,对其组成与选择要求作一探讨。
1、塑料瓶瓶装联动线的组成
塑料瓶瓶装联动线(如图1所示)由理瓶机、气洗式洗瓶机、电子数粒机、塞入机、旋盖机、封口机、贴标机与检重称装置所组成。
图1恒谊公司“SLX系列塑料瓶瓶装联动线”
1.1、理瓶机
理瓶机是整线之首,能自动完成理瓶功能,把倾入料仓中杂乱无序的塑料瓶自动排列成瓶口一致向上,并整齐地输入输送带,进入下道工序。理瓶机有中速型(60~100b/min)与高速型(100~250b/min)二种,其是采用独特的模块式理瓶技术。
1.2、气洗式洗瓶机
通过过滤的洁净空气用气洗原理对塑料瓶内进行吹洗,以确保瓶内的尘埃等粒子与固体制剂工艺所要求的洁净度一致,此机是该公司发明专利的产品。其以在线清洗的理念,进一步确保药包材的洁净度,相应保证了瓶内充填药品质量的可靠性。
1.3、电子数粒机
电子数粒机是整线的关键之核心,数粒采用当前国际流行的多通道电子数粒方式。类似片剂或胶囊等药品通过料斗经振动器振动平移送料至24个通道,继后通道再分2次振动送料,使药品均匀依次落入光电与气缸组合的落粒口,此时光电传感器及时采集数粒信号反馈给PLC控制器,经PLC内部运算比较后分别控制气缸来执行数粒功能。
1.4、塞入机
塞入机是为在充填药物瓶内塞入纸、棉花或袋状干燥剂,以防药物破碎、防潮与延长保质期,近期瓶装包装以塞纸或袋状干燥剂较多,以下将分别叙述。
1.4.1、袋状干燥剂塞入机
袋状干燥剂塞入机是该公司专利产品,由送料、断料与塞入等部件组成,采用特殊光电定位、步进电机驱动、智能控制送料长度等技术,能准确快速地将带状的袋装干燥剂进行自动切割、自动塞入瓶内。特别是光电传感检测系统分别检测与控制:(1)对干燥剂带传送的松紧度;(2)控制夹紧与剪断装置;(3)对干燥剂带连接缝处的识别红线。同时,在输送带侧面装有2个光电传感器对缺瓶与堵瓶进行检测。
1.4.2、纸塞入机
纸塞入机虽与国内大都产品相同,但其采用新颖的高精度电子定位系统,电子脉冲设定每次卷筒纸拉出的长度,自动剪断,倒塞入瓶内。
1.5、旋盖机
旋盖机由理盖、提盖、旋盖、输送与剔除机构所构成,为保证旋盖质量,采取了一系列特别设计,做到瓶子进入工位后自动上盖,由压盖装置将盖压平后,再送入由三对搓盖轮组成的旋盖机构,保证不同形状的瓶盖都能旋紧。
方案3:1个动态检重称配在装盒机后,则能检测使用说明书是否放入,并把不放入的不合格品剔除。
4、从技术层面看塑料瓶瓶装联动线的选择要点
对塑料瓶瓶装联动线的技术关键而论,药品输送与数粒二项技术是关键技术,其中数粒技术是核心。
4.1、采用CCD传感器是提高了数粒的计量准确率与数粒速度的
回溯数粒技术可看到,从代机械式数粒发展到当今国际流行的光电式数粒,这是人类的科技进步。而光电数粒技术始于上世纪70年代末,首先在欧美等发达国家出现并迅速应用于工业实践,光电数粒技术的核心之一是安装有一对发射、接收红外线传感器的数粒检测通道,当颗粒通过检测通道时,发射传感器发射的红外线被遮挡,接收传感器即可检测到接收红外线信号的脉冲变化。变化的脉冲通过光电数粒技术的另一个核心模块——计算机计算及处理模块,一般是储存于可编程控制器(PLC)内的应用程序和模型,通过特定算法对脉冲信号识别、判断,确定通过颗粒的特性,即可完成一次合格药品或次品的计数。 在国内光电式检测计数技术主要是依靠红外线传感器发射出的光线检测在检测通道中自由下落的药粒,一般配置传感装置在药粒与药粒二者间隙的计数判断距离为0.25-1mm左右,而恒谊公司则采用现代数字图像传感器CCD为判断元件,使药粒与药粒二者间隙的计数判断距离为0.014mm左右。现在回头来看,CCD(电荷耦合器件)是利用感光二极管进行光电转换,将图像转换为数字数据,CCD传感器中每一行中每一像素的电荷数据都会依次传送到下一像素内,输出会再经放大器进行放大输出,其特点:(1)传送时不会失真;(2)灵敏度高;(3)分辨率也高。这样,恒谊公司数粒采用CCD传感器技术在有效地提高数粒计量准确率的同时,也对数粒速度有所提升。
4.2、多道振盘式输送是流行的选择
在数粒机上,药品输送的方式一般机械式转动输送和多道振盘振动式输送。而数粒采用国际流行的多道振盘式输送,一改传统机械式转动输送易带来碎粒和粉尘的缺点,其特点:(1)分配及输送药品均匀,由于没有强制机构带来对药总的摩擦、挤压,降低了碎粒和粉尘出现的可能,提高了产品的合格率;(2)通过调整振动的频率及振幅,可方便调整药品输送的速度;(3)对异形或复杂形状药品有着兼容性;(4)对药品的物理特性(如强度、硬度要求)较转动式为低,易为国内药品生产企业所接受。
5、结论
本文以恒谊公司塑料瓶瓶装联动线为代表进行探讨,从整线的组成的入手,阐述了单机选择要求,同时,分别从工艺要求与技术二层面上探讨了塑料瓶瓶装联动线的选择。通过探讨,使药品生产企业使用者对塑料瓶瓶装联动线的选择有所了解,此文所举恒谊公司的实例,只是为了探讨有例可叙,或许国内还有更代表的企业,人们只有通过考察才能有选择定论。
由ST公司的运放LM339组成的迟滞比较器,其主要优点是抗干扰能力强,当输入信号受干扰或噪声的影响而上下波动时,适当调整比较器的输入电平差值即可避免比较器的输出电压因干扰或震动而发生改变。输出状态一旦转换后,只要在跳变电压值附近的干扰不超过△U之值,输出电压的值就将是稳定的;但随之而来的是分辨率降低,因为对迟滞比较器来说,它不能分辨差别小于△U的两个输入电压值。迟滞比较器加有正反馈可以加快比较器的响应速度,还可避免由于电路寄生耦合而产生的自激振荡。
其中,在转速不太低时,定子电阻压降RsIs可忽略。Rs为定子电阻;us、Is、ψs分别为定子三相电压、电流、磁链的合成空间矢量;φm是磁链的幅值,ω1为其旋转角速度。电压us也可表示为:
其中,uAO、u BO、uCO为A、B、C三相相对于原点O的电压。
逆变的每相桥臂有两种开关电平(+ud和-ud),因此每周期逆变器共8种工作状态。其中首尾两种状态是冗余的,状态切换后分别形成6个空间电压矢量和、磁链矢量,如图5所示。如果想获得更多或逼近圆形的旋转磁场,须在每个π/3时间内出现多个工作状态,以形成更多相位不同的空间电压矢量。图6绘出了逼近圆形时的磁链矢量轨迹。如果每周期只切换6次,当电压为u1时,磁链增量为u1△t=△ψ1,磁链轨迹呈六边形。不同空间电压矢量在不同时间作用下的线性组合就可得到所需相位的磁链增量。增加开关切换次数可使磁链逼近圆形,如图6中的磁链增量由△ψ11、△ψ12、△ψ13、△ψ14、△ψ15、△ψ16六段组成。△ψ11是u1和u6在不同作用时间下合成的,即
其中,t1、t2为作用时间;T0为采样周期。
2.2 SVPWM软件实现
SVPWM中断服务程序流程如图7所示。测速编码器将测得脉冲经整形电路后送入单片机,再经过PI调节,设置定时器,在每次速度采样的时间内计算转角增量和空间电压矢量的相角,进行SVP-WM波的调制。 此开放式教研系统还加入了二级控制系统,通过设置Twido PLC参数可对各个系统分别控制,也可由上位机直接控制。
用Matlab仿真得出电机三相线电压和转速曲线图,如图8和图9所示。