PLC自動(dòng)控制技術(shù)在制藥設(shè)備中的應(yīng)用

王澤浩

摘 要：自動(dòng)控制技術(shù)是當(dāng)前科技時(shí)代中前沿技術(shù)之一，具有極為廣泛的應(yīng)用范圍，隨著科技技術(shù)多樣化的發(fā)展現(xiàn)象出現(xiàn)，各行各業(yè)的都在就改進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程，提升生產(chǎn)效率做出努力，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)系統(tǒng)中的合適之處可以幫助優(yōu)化整個(gè)生產(chǎn)工作過(guò)程，節(jié)省人力消耗，在自動(dòng)化控制技術(shù)系統(tǒng)中，PLC技術(shù)屬于發(fā)展成熟的自動(dòng)控制技術(shù)，在對(duì)制藥設(shè)備進(jìn)行制造與管理時(shí)均可應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，本文結(jié)合現(xiàn)代制藥設(shè)備應(yīng)用情況，解析應(yīng)用PLC技術(shù)的正確方法。

關(guān)鍵詞：PLC自動(dòng)控制技術(shù)；制藥設(shè)備；應(yīng)用方法

藥品行業(yè)的利潤(rùn)空間比較大，相關(guān)產(chǎn)業(yè)也在其帶動(dòng)下形成活躍的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，在藥品生產(chǎn)活動(dòng)中，各種先進(jìn)的制藥設(shè)備可幫助藥品生產(chǎn)企業(yè)獲取具有更高質(zhì)量的藥品，隨著制藥企業(yè)內(nèi)部改革活動(dòng)全面落實(shí)，原來(lái)的制藥設(shè)備被替換，存在老化的設(shè)備已經(jīng)不再被繼續(xù)應(yīng)用，整體制藥活動(dòng)效率被充分提升。技術(shù)人員對(duì)制藥管理體系進(jìn)行改進(jìn)，加入PLC自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用到管理制藥設(shè)備的活動(dòng)中。本文結(jié)合的當(dāng)前的制藥設(shè)備應(yīng)用情況，探索這種自動(dòng)化控制技術(shù)的具體應(yīng)用情況。

1 PLC自動(dòng)技術(shù)概述

1.1 應(yīng)用原理分析

PLC即可編程邏輯控制器，是采用數(shù)字運(yùn)算進(jìn)行操作的電子系統(tǒng)。在工業(yè)環(huán)境中，PLC是一種數(shù)字化運(yùn)算操作系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)字來(lái)模擬輸入和輸出，從而控制設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程，按其功能可分為輸入、邏輯和輸出部分。邏輯部分是PLC的主體，包括中央處理器、存儲(chǔ)器等，它的作用是處理由輸入部分送入的各種信息，并按照程序規(guī)定對(duì)這些信息進(jìn)行邏輯判斷。當(dāng)用戶(hù)將用戶(hù)程序調(diào)試完成后，通過(guò)編程器將其程序?qū)懭隤LC存儲(chǔ)器中，同時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào)和被控制的執(zhí)行元件相應(yīng)的連接在輸入模塊的輸入端和輸出模塊的輸出端。

1.2 主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)

第一，操作便利，一般可以直接借助計(jì)算機(jī)來(lái)完成仿真模擬實(shí)驗(yàn)，有效減少工作任務(wù)和工作時(shí)間，同時(shí)，PLC還具有較強(qiáng)的自動(dòng)檢測(cè)功能，可以對(duì)設(shè)備故障實(shí)時(shí)檢測(cè)，并對(duì)故障模塊采取有效措施給予解決，保障系統(tǒng)安全運(yùn)行；第二，反應(yīng)迅速，PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)中包含輔助繼電器，還具有許多連接導(dǎo)線(xiàn)，一般情況下，該類(lèi)繼電器的節(jié)點(diǎn)變位時(shí)間往往不予考慮，在出現(xiàn)信息變化時(shí)具有相對(duì)較快的速度；第三，抗干擾性強(qiáng)，PLC控制器能順利解決觸點(diǎn)接觸不良等問(wèn)題，運(yùn)用輸出、輸入元件來(lái)增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果，降低故障發(fā)生概率，將一系列的軟硬件抗干擾措施應(yīng)用到電氣控制系統(tǒng)之中，能增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性，進(jìn)而可大大提高可靠度；第四，功能完善，在PLC的設(shè)備中有著數(shù)千件編程元件，其功能及運(yùn)算能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的控制，再與繼電器系統(tǒng)相比又具有一定的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，在通信互聯(lián)網(wǎng)中，PLC可以實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。

1.3 常見(jiàn)制藥設(shè)備

制藥設(shè)備包括：粉碎機(jī)，切片機(jī)，炒藥機(jī)，煎藥機(jī)，壓片機(jī)，制丸機(jī)，多功能提取罐，儲(chǔ)液罐，配液罐，減壓干燥箱，可傾式反應(yīng)鍋，膠囊灌裝機(jī)，泡罩式包裝機(jī)，顆粒包裝機(jī)，散劑包裝機(jī)，V型混合機(jī)，提升加料機(jī)等。

2 將PLC技術(shù)應(yīng)用到制藥設(shè)備中

PLC系統(tǒng)屬于電子系統(tǒng)，其在很多電子設(shè)備控制工作中均可起到穩(wěn)定的輔助作用，具有的技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也極其明顯，在將其融入到制藥設(shè)備應(yīng)用系統(tǒng)中時(shí)，要精準(zhǔn)把握各類(lèi)不同的制藥設(shè)備的應(yīng)用需要，將PLC技術(shù)系統(tǒng)的最大效能發(fā)揮出來(lái)。

2.1 控制洗瓶器

盡管制藥設(shè)備的種類(lèi)相對(duì)豐富，但是大部分藥廠(chǎng)使用的制藥設(shè)備都是比較固定的。洗瓶器是初始制藥階段使用的優(yōu)質(zhì)制藥設(shè)備。PLC系統(tǒng)可幫助精準(zhǔn)操縱洗瓶器。洗瓶器的構(gòu)成簡(jiǎn)單，關(guān)鍵構(gòu)成部分是電器箱、高壓噴頭與不銹鋼材質(zhì)的水泵。洗瓶器運(yùn)行期間，可對(duì)壓力原理加以應(yīng)用，在壓力的支持下可以反復(fù)沖洗藥瓶，與人工清洗方法相比，洗瓶器不僅具有更高的應(yīng)用效率，同時(shí)其清洗工作也更加透徹，瓶壁上相對(duì)隱蔽的雜質(zhì)可被徹底消除，脫離瓶壁后即可墜入水箱。利用PLC技術(shù)可通過(guò)控制壓縮空氣、純凈水與循環(huán)水等系統(tǒng)的通斷時(shí)間來(lái)達(dá)到全面控制洗瓶器的工作目的，除了這些簡(jiǎn)單的運(yùn)行系統(tǒng)外，PLC技術(shù)還可對(duì)復(fù)雜的變頻器設(shè)備、主電機(jī)以及各類(lèi)壓力系統(tǒng)進(jìn)行控制，通過(guò)對(duì)超聲波換能器、壓縮空氣后形成的壓力等進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)產(chǎn)生異常的運(yùn)行情況，立刻對(duì)洗瓶器進(jìn)行停機(jī)處理，并及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，當(dāng)洗瓶器的故障問(wèn)題被消除之后，該處系統(tǒng)可繼續(xù)開(kāi)展清洗藥瓶的活動(dòng)。

2.2 控制隧道烘干機(jī)

應(yīng)用PLC監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效監(jiān)控隧道烘干機(jī)，清洗過(guò)后的藥瓶會(huì)隨著傳輸帶被帶入到另外的制備處理系統(tǒng)中，在此過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)可滅菌的烘箱，具體經(jīng)過(guò)的區(qū)域使預(yù)熱區(qū)與可達(dá)到高溫滅菌效果的區(qū)域，此處區(qū)域的實(shí)際溫度往往可以達(dá)到250℃，在此區(qū)域中需停留超過(guò)5min的時(shí)間，最終藥瓶將被輸送到低溫冷卻區(qū)域。在此過(guò)程中，應(yīng)用的輸送帶的具體運(yùn)行速度是可以被調(diào)節(jié)的，PLC系統(tǒng)可以幫助監(jiān)控溫度，并自行記錄溫度變動(dòng)，隧道烘干設(shè)備在層流保護(hù)的影響下可以始終維持穩(wěn)定運(yùn)行。還可通過(guò)PID控制器來(lái)達(dá)到精準(zhǔn)控制溫度的工作目的。

2.3 控制滅菌設(shè)備

滅菌設(shè)備也是制備藥品時(shí)必須使用的設(shè)備，如果藥品沒(méi)有達(dá)到滅菌標(biāo)準(zhǔn)，是難以被正常銷(xiāo)售，通過(guò)滅菌設(shè)備可以有效將藥品殘留的細(xì)菌消除，同時(shí)也可控制藥性受到的影響，一般滅菌設(shè)備支持的滅菌方式有濕熱滅菌與水浴滅菌兩種，但是在實(shí)際滅菌環(huán)節(jié)可以發(fā)現(xiàn)滅菌柜的體積過(guò)大，因此可以通過(guò)PLC技術(shù)來(lái)完成擴(kuò)展模板的應(yīng)用目的。針對(duì)信號(hào)問(wèn)題，可以通過(guò)利用轉(zhuǎn)換設(shè)備來(lái)獲取數(shù)字信號(hào)，強(qiáng)化滅菌控制工作開(kāi)設(shè)效果。

最后經(jīng)過(guò)PLC的邏輯計(jì)算來(lái)有效的控制、測(cè)定滅菌的程序和過(guò)程的曲線(xiàn)。用PLC控制系統(tǒng)來(lái)控制的滅菌柜，有著十分簡(jiǎn)單的編程，并且通用性很強(qiáng)，測(cè)定的曲線(xiàn)準(zhǔn)確度也非常高，系統(tǒng)也很穩(wěn)定。

2.4 控制灌裝軋蓋設(shè)備

用來(lái)灌裝口服液藥物，并同機(jī)完成鋁蓋或鋁塑蓋的軋蓋等工序?？赏瓿衫砥?、輸瓶、灌裝、理蓋、輸蓋、軋蓋等工序，凡與藥物接觸的零件均采用不銹鋼或玻璃制品，無(wú)污染。用PLC控制，操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)瓶不灌，并在觸摸屏上顯示速度，產(chǎn)量等，通過(guò)接近開(kāi)關(guān)，與隧道烘干機(jī)聯(lián)動(dòng)起來(lái)。當(dāng)電機(jī)過(guò)載、入口網(wǎng)帶缺瓶、入口網(wǎng)帶擠瓶停機(jī)，均報(bào)警停機(jī)。

2.5 控制包裝處理設(shè)備

制藥生產(chǎn)中最后的過(guò)程是包裝，每條包裝線(xiàn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)都由PLC、人機(jī)操作界面和各類(lèi)外圍硬件設(shè)備構(gòu)成，可以完成對(duì)藥品灌裝、封口、旋蓋、貼標(biāo)、說(shuō)明書(shū)折疊、裝盒封盒、廢品剔除、檢測(cè)等，每個(gè)部分都可以看作獨(dú)立的功能模塊，以PLC為核心，針對(duì)可編程控制器的輸入和輸出點(diǎn)較多，因而對(duì)輸入采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行以及輸出刷新采用集中處理。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著藥品安全與質(zhì)量保障工作被大力關(guān)注，制藥企業(yè)必須根據(jù)相關(guān)部門(mén)的工作要求來(lái)調(diào)整制藥生產(chǎn)體系，將生產(chǎn)隱患問(wèn)題消除，使科學(xué)的藥品生產(chǎn)系統(tǒng)可以提供更加優(yōu)質(zhì)的藥品。制藥設(shè)備應(yīng)用頻率極高，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間也是極長(zhǎng)的，人工控制方法很難確保制藥設(shè)備管理工作的完整性，因此可以嘗試通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)來(lái)管控制藥設(shè)備。本文主要運(yùn)用的自動(dòng)化技術(shù)為PLC技術(shù)，該具有數(shù)字化應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的控制技術(shù)可幫助提升藥品生產(chǎn)效率，使設(shè)備在自動(dòng)運(yùn)行的工作狀態(tài)下也可以滿(mǎn)足生產(chǎn)制備需求。

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