基于PLC控制技术的实验型药用射流涂布机设计制造研究

论文摘要

本课题来源于山东大学对药学院实验仪器的改造计划。在药剂制备研究过程中如何进行数据实时采集和监控,不仅是工业药剂学研究的瓶颈问题,也是影响国际学术交流和国内药剂出口的屏障。本课题就是针对药剂试制过程中亟待解决的难题进行的攻关性课题。本文以流化床喷雾制粒工艺为研究背景,设计并制造了一台基于PLC控制技术的小型实验用射流涂布机。该射流涂布机集喷雾制粒机、包衣机、干燥机于一体,在具备了混合、制粒、干燥、包衣等多种功能的基础上实现了PLC控制和电脑可视化操作,符合卫生部GMP规范的要求,并满足实验过程中对物料适应性广、操作灵活、控制方便等要求。针对这些问题作者主要进行以下几方面的研究;1.通过查阅资料和市场调研,了解当前国内外实验型射流涂布机的研究和制造现状,论证本课题的可行性,并初步规划设计方案。2.在深入细致地研究实验型射流涂布机相关理论,并遵照GMP规范的基础上,对实验型射流涂布机进行总体设计,主要分结构部分设计和控制系统设计。3.运用人机工程学理念,并结合先进制造技术,对实验型射流涂布机从整体、部件到零件进行设计与制造。按照系统设计的流程,逐项实施各项任务,直至安装调试完毕。4.根据控制系统功能要求,在系统分析各种控制方案基础上,确定以PLC控制器为核心,上位计算机为实时监控体的控制体系,并用组态软件作为自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,利用各自的软件分别编写PLC程序和组态程序,并进行程序测试。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 实验型射流涂布机国内外研究现状
• 1.3 实验型射流涂布机基本功能简单介绍
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 实验型射流涂布机系统设计
• 2.1 引言
• 2.2 流化床喷雾制粒及包衣机理研究
• 2.2.1 物料流化机理
• 2.2.2 流化床流化机理
• 2.2.3 流化质量的评价
• 2.2.4 流化床喷雾制粒机理
• 2.2.5 流化床包衣机理
• 2.3 实验型射流涂布机结构系统设计
• 2.4 实验型射流涂布机控制系统设计
• 2.5 本章小结
• 第3章 实验型射流涂布机各结构模块的设计
• 3.1 引言
• 3.2 喷枪设计
• 3.2.1 雾化器设计
• 3.2.1.1 雾化器的基本型式与结构特性
• 3.2.1.2 气流式雾化器的特点
• 3.2.1.3 气流式雾化器设计理论分析
• 3.2.1.4 气流雾化器设计及制造
• 3.2.2 喷枪连接头设计
• 3.2.3 喷枪整体设计
• 3.3 流化床结构系统设计
• 3.3.1 流化容器及空气分布装置设计
• 3.3.1.1 流化容器设计
• 3.3.1.2 空气分布装置设计
• 3.3.2 空气过滤装置设计
• 3.3.3 下流道设计
• 3.3.4 上流道设计
• 3.4 气液调节装置设计
• 3.5 涂布机壳体设计
• 3.6 其它功能模块设计
• 3.6.1 加热器设计
• 3.6.2 按钮面板设计
• 3.6.3 排风机设计
• 3.6.4 蠕动泵选型设计
• 3.6.4.1 蠕动泵工作原理
• 3.6.4.2 蠕动泵的主要特性
• 3.6.4.3 蠕动泵参数设计
• 3.6.5 平板电脑选型
• 3.7 本章小结
• 第4章 实验型射流涂布机控制模块及程序设计
• 4.1 引言
• 4.2 PLC的选型及连接
• 4.2.1 PLC选型
• 4.2.1.1 概述
• 4.2.1.2 CPU
• 4.2.1.3 扩展模块
• 4.2.2 PLC硬件设计
• 4.2.2.1 PLC I/O地址定义
• 4.2.2.2 PLC线路设计图
• 4.3 实验型射流涂布机PLC程序设计
• 4.3.1 主程序设计
• 4.3.2 初始化子程序设计
• 4.3.3 手动子程序设计
• 4.3.4 自动子程序设计
• 4.3.5 脉冲循环子程序设计
• 4.3.6 PLC程序调试
• 4.4 实验型射流涂布机组态程序设计
• 4.4.1 组态软件简单介绍
• 4.4.2 组态软件的选择和组态程序编写
• 4.5 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 附录
• 附录一 PLC程序
• 附录二 实验型射流涂布机实物图
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表