摘要:药品质量的检测多是现场仪器检测,对工艺质量要求较高。在传统的制药过程中,大多数生产步骤都是由人工来操作,而人工操作往往受到执行缓慢、精确度低、稳定性差等因素的限制,因此工程师们一直在寻求一种更适合现代制药的新方式。PLC控制技术的迅速崛起给制造业带来了福音,其在走向工业生产线的同时,也迅速渗透进了制药生产线。它的诞生实现了由手动控制转变到自动控制的控制过程,从简单的控制设备发展到复杂的控制系统的控制功能,从而实现了计算机的自动化系统,并且操作方式由笨重危险到轻巧安全。PLC控制技术安全、精准、稳定的特点,其在制药过程中的普及亦是必然趋势。药品的质量是完整的系统工程,它强调了生产设备的安全性、自动化的生产线以及如何减少原位操作的误差。文中将以实例来阐明PLC的应用效果。
关键词:自动控制技术;制药设备;应用
引言:当前通常采用检测仪器的方式对药品进行当场的检测,这种方式对于药品的质量的要求相对较高。而在比较传统的药品制作之中,药品生产的多数环节都是通过人来进行操控,这样常常会产生人为操作经常会导致效率较低、精准度不高、整体规格不一等多种问题的制约。因而,药品制作工程师一致致力于研制一种新型现代的药品制作方式,来取代相对传统、规格不一的药品制作方式。而PLC自动控制技术的出现无疑给当前有巨大需求的药品制造业提供了新的契机,让制药有了更多的选择,使制药变得更高效、更具规模。PLC自动控制技术能够将传统的人工操控转变为机器自动控制的过程,将设备整体提升到自动化复杂的控制系统的程度。
一、PLC智能控制技术的运行过程
可编程序控制器PLC一方面可以进行调节模拟量,另一方面还可以控制开关量,使用方便,有品种小、重量轻等特点。其输出口可以和电磁阀、继电器、接触器等直接连接,输入口则可以连接现场的各类传感器和开关。由于PLC有很强的抗干扰能力,所以应用十分的广泛。无论是从最开始的开关量的控制,还是到后来数据的监控与采集、模拟量的控制、通讯联网以及智能化集散型的控制等等,PLC都可以现场采集数据进行实时工作,PLC通过与可编程终端(显示频)配合来保存信息,能够直观的显示数据,便捷的控制设备的各种参数,及时的取得各种信息。PLC的应用,实现了设备的自动化、信息化和智能化。PLC还具备联网通讯,将PLC分布在控制的各个现场,以可以实现站与站之间的交流,实现集中管理。另外,鉴于PLC的使用灵活、便捷,当调整其所控制的设备中的工艺参数时,只需要编程器重新修改程序就可以满足新的控制要求。PLC内部构造主体是可编程的存储器,用于接收用户的操作命令和执行逻辑运算,计数,计时,顺序控制和算术运算等,然后通过输入和输出数字指令,控制生产过程中各类型机械的工作,并将生产过程中相关外围设备统一,形成一个整体,从而达到集中管理控的目的。PLC主要应用于工业控制领域,其实质是电子计算机,因此,PLC内部有存储器、CPU、电源和用于数据传输的接口、数据总线等等。
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二、PLC自动控制的技术应用探析
(一)应用
制药业中由于产工艺流程以及车间工艺的控制需要,可以用PLC可编程控制器来编写与之相对应的程序,来实现智能控制生产流程的各个环节。
第一,在制胚的时候[1],PLC技术用来控制炮筒、注塑机模具的运行调节和分配模具主流道以及分流道的温度。还用来控制机械手取胚的前后运行,从而将完成好的瓶胚从模具中取出,以实现全自动化的制胚、取胚操作。第二,在吹瓶的时候,PLC技术可用来实现瓶胚自动上轨道,瓶胚自动上吊环以及焊接吊环等,同时还可以用来控制在灯箱内加热的瓶胚,将瓶胚加热后再传动到模具内进行吹瓶。第三,在配药的时候,PLC技术可以用来按照药方控制配药机十分准确进行自动取杯、发药、封装药杯的过程。当前实际运用中参数表和模块化编程技术非常的广泛,PLC有着非常简化的初始化过程,这样就稳定可靠的提高了程序的运行和生产效率。第四,在灌装的时候,PLC与触摸屏的连接,更加方便了人与计算机的交互,从而显示和设定洗灌封机组所监视的各种实时参数,而PLC技术还可以用来对这个全程进行严密的控制。比如PLC技术可以在自动恒压罐中恒定控制灌装液位,传感器可以全程闭环控制灌装生产过程中的液位、压力、温度。第五,在灭菌的时候,能体现自动控制的最大优点,一般采用的是水浴式湿热灭菌的灭菌方式。由于灭菌柜的体积较大,对于大容量注射剂来说,灭菌效果直接影响到用药的安全性。体积较大的灭菌柜,外围有比较多的控制信号。此时,可以用PLC技术发挥优势来扩展模块,还可以将外部模拟型号经A/D转换器转换为数字信号,最后经过PLC的逻辑计算来有效的控制、测定灭菌的程序和过程的曲线。用PLC控制系统来控制的灭菌柜[2],有着十分简单的编程,并且通用性很强,测定的曲线准确度也非常高,系统也很稳定。第六,在检漏的时候,PLC技术可以利用光电感应开关发出的光源信号来检测通过的瓶子,还可以利用PLC的输出模块控制执行机构施加一定程度的压力给通过的瓶子,从而对不合格品全部剔除。第七,在药品包装的时候,传统工艺生产对来说其控制精度比较差,劳动强度很大,速度也很慢。目前采用PLC作为控制核心的自动化包装设备,在进风排风设备、蠕动电机等方面的自动控制技术应用均实现了全封闭操作,运行过程当中既安全又十分洁净,而且还效果很好。传统的技术中对于药品包装大多不为重视,并且规格统一性较差,人力物力浪费现象严重。而采用了PLC自动控制技术之后就能够很好地采用机器自动监控设备的方式,实现高效包装。最后得出的结论:连续控制监测重要的参数需要PLC系统;可以更加方便的让操作人员在与PLC连接的触摸屏上观察到各种数据,同时还可以有效的实时控制和处理进程;具有很高的可靠性,其操作的准确度也很高;具有良好的安全性[3]。
(二)发展前景
尽管很多PLC控制控制系统已经应用到制药设备的生产线上,但是自动化控制的技术在制药的生产设备中的应用还有许多的不足。首先,全世界有大约200多厂商在生产各式各样的PLC产品,而这些厂家生产出来的可编程控制器的程序语言也不相同,严重影响到了PLC技术的兼容与推广。其次,PLC可编程控制器的生产标准在许多国家和地区都不相同,这样就需要相应的调整不同国家的设备自动化控制系统。最后,在制药行业推广和普及软PLC,还需要解决使用、维护成本太高的问题,以及培训和提高操作人员技术的问题[4]。
结论:
简而言之,采用数字运算控制系统、信息技术为核心的PLC技术PLC控制技术已经大量地应用到我国制药行业自动化控制系统之中,在我们看到了其在药品制作生产线上的实际应用情况,同时也应当注重对于技术自身的改进和提升。PLC控制技术当前也面对着诸多有待解决的问题,如在PLC编程语言方面应当更好地统一化、PLC可编程控制器的生产标准的国际规范化以及在实际中设备维护成本和员工技术培训成本的降低等问题。在不断的实践尝试之中,希望PLC自动控制技术能够走向更为成熟的发展道路[5]。
参考文献:
[1]郭大成,顺序控制线路的逻辑设计方法[J].液压与启动,2017,15(01):114-115.
论文作者:汪寿江
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/27
标签:技术论文; 自动控制论文; 还可以论文; 操作论文; 药品论文; 设备论文; 方式论文; 《防护工程》2018年第22期论文;