1 引言
    
　　铝塑泡罩包装是目前药机行业中主要的产品包装方式，绝大部分片式成品药都需要经过此工序才能作为产品在市场销售。其工作过程是将各种药片用PVC成型包装于铝塑板上，适用于各种规格的片剂、胶囊、胶丸、素片及各种异型片。为实现大小形状各不相同药片的高速包装，要求控制系统具有高速、准确、协调的控制功能，台达机电产品的整合应用正是符合这些要求的一个综合解决方案，它可使包装效率由一般150板/分钟提高到200板/分钟， 铝塑泡罩包装机.

2 高速铝塑泡罩包装机结构及原理

　　高速铝塑泡罩包装机主要包括机架、输送机、上料充填装置、预热成型装置、气动装置、PVC放卷及步进装置、冲裁、热封装置、电气控制等各部分。

　　机架整机采用框架式全封闭结构，机架由底板、架体、侧板等组成，架体采用高强度铝合金框架构成，具有牢固美观，安装方便特点，侧板均由不锈钢板构成，与药品接触的材料选用优质不锈钢，达到美观、卫生的要求。
输送机传动系统的主电机为1.5kW交流电动机，采用台达VFD015M变频器控制实现无级调速，具有调速方便、准确，启动平稳的优点，升降速时间均可分别适当调整以满足运行要求，例如增大加速时间，使设备启动过程平稳缓起，减小减速时间并配合制动功能完成快速准确停止。

1）上料充填装置

　　上料充填装置由振动电机和上料电机构成，与通用上料机或圆盘上料机配套，通过上料系统可使各种不同规格药片整齐有序排列，为下一步成型作好准备。

2）预热成型装置

　　预热成型装置由上、下加热板、成型模具等部件构成，配合气动装置完成包装机的主要工序——包装成型。基于热塑原理，通过台达温控器模块DTC1000稳定的温度控制和正压吹气工序可使PVC材料在热塑温度范围内预热成型，将药片封装在铝箔和PVC之间形成泡罩.

3）PVC放卷及步进装置

　　该设备具有PVC和铝箔两个被动放卷装置，由主电机提供动力为包装成型提供材料。PVC步进装置则是除了预热成型装置外的另一个重要设备。PVC采用步进方式，在PVC加热板之前和成型台之后由于采用双夹持步进，可防止在加热区内已经被加热软化的PVC片由于受快速牵拉移动而造成拉伸变形，影响泡罩质量。PVC下加热板随着成型台模具的上下运动并作相应的间歇运动，当PVC夹持移动时下加热板处于下止点(上下加热板有间隙)，可减少PVC与加热板接触，使PVC不粘片。

4）热封及冲裁

　　热封及冲裁是包装机的工序，当药片已封装在泡罩内，通过热封和冲裁后正式变成板式成品。热压辊加热器的温度控制准确，热封方式为辊式连续工作，以利提高包装效率。采用无废料横边冲裁可以节省包装材料，冲裁前采用推板式步进方式，以使板块平整并方便调整。

5） 电气控制

　　电气控制部分选用台达变频器、PLC、触摸屏及温控器模块构成电气控制系统，并配以多个光电传感器作为检测，各部件的有机组合，使控制及工作效率大大提高。用触摸屏作为人机对话的窗口，可以方便地对设备参数进行设置，能显示系统的相关运行参数值及检测状态，可对异常警报进行判断处理，方便管理，由PLC系统控制整个设备的协调高速运行。

3 电气控制系统

3．1 系统配置及说明

　　高速泡罩包装机采用的电气配置：DOP-A57CSTD，5.7” 触摸屏，256色，分辨率为320×240；DVP-12SA00R，8入/4出PLC主机；DVP-08SN，8点输出扩展；VFD015M43A，变频器；DTC1000，模块化温控器。系统结构及原理图如图6所示。变频器、模块化温控器与PLC通过RS485串行网络连接到系统，PLC与触摸屏通过RS232交换数据。

3．2 触摸屏设计

　　采用台达彩色5.7寸触摸屏，具有色彩丰富，分辨率高，高速CPU可使页面切换更流畅，通讯速度更快，能够很好地满足现场使用。在程序中设置了工作画面、设备调试、系统参数设定、故障诊断等画面，使整个设备操作简单易懂，操作方便.

　　在主画面上可完成3组温度控制的显示与调整，以及主电机、吸尘器、热封、上料等各部分的操作。

　　在画面中可以设置与系统运行相关的各种参数，包括上加热板温度、下加热板温度、热封温度，以及对计数系数、夹持时间、是否上料等的设定。

　　在画面中可以作为设备调试过程中控制各设备运转画面，也可作为设备调试完毕后的手动操作画面。

3．3 PLC控制系统

　　可编程控制器选用台达产品DVP12SA00R+DVP08SN，该机种为台达SLIM型主机，具有体积小巧，安装快捷方便，特别适合对安装空间有一定要求的环境，有以下特点：2个标准通讯口（RS232和RS485，符合MODBUS协议），内建高速输入/输出，30KHz高速计数器、20KHz脉波输出，可以检测外部高速信号（上料检测、准停检测、PVC检测），指令丰富可满足复杂编程的要求，功能强大，电气特性稳定，可实现性价比。因为台达所有产品都符合MODBUS协议，并可方便组成通讯网络，通过MODBUS使PLC能与变频器、温控器互连互通，根据检测到的设备状态和运算结果对其进行实时控制。

1）变频器控制

　　变频器的启动、停止以及运行频率均由PLC通过通讯方式给定，在画面中可通过启动、停止、升速、降速等按钮对变频器操作，其中主要是控制主电机停止时的准停功能，也就是说电机停止并不是在任意位置都可以，如果那样那么重新开机时包装位置将不准确，PVC板块会有停机痕迹，因此需要根据准停检测位置计算出准确的停止位置，保持下次重新启动时能够进行正常包装。在程序中当接收到停止信号后，PLC即时检测是否到达准停位置，再与准停值比较，如已到达准停位置，变频器给定频率开始做匀速递减，让主电机速度下降，减小惯性停车，从而实现在准确位置停车，保证PVC板块无停机痕迹。

2）模块式温控器的控制

　　由3个模块式温控器组成设备温控系统，包括上加热板、下加热板和热封，该设备中温度控制的也直接影响包装效果，PVC的成型与温度直接关系，按泡罩成型工艺要求不容许偏离容许温度偏差。因此在控制系统中选择了台达产品中的DTC1000温控器，该产品有独立的温度控制功能，并具有RS485接口，可以直接连入PLC主机的RS485网络中，可以根据变化随时调整温度。系统实际运行表明，设定温度与实际温度误差在±1度以内，PVC加热器和热压辊加热器温度场均匀、准确，不会对包装材料和药品造成损伤，特别适应于对热塑温度范围较窄的包装材料的应用。

4 结束语

　　铝塑泡罩包装机控制系统改造前使用继电器线路控制，手动有级调速，控制低，包装效率低，电路稳定差，故障率高。经技术改造后的控制系统，采用台达告诉的人机界面、SA系列可编程控制器、变频器和温控器，经过整合后，整机性能得到极大的提高。这说明在工业设备控制系统中，单一产品的运用有时不一定能满足生产设备各方面的性能要求，而经过多产品的整合应用，给客户以的解决方案才是提高设备性能的终途径。目前，前期的5套设备已顺利调试完毕，各项功能指标均符合要求，中达公司提供的这套整体解决方案是受到客户肯定和好评的。