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常州市广博干燥设备有限公司(http://www.yfdry.cn)专业生产实验室专用小型电加热双锥回转真空干燥机,喷雾干燥机,热风循环烘箱等干燥设备。产品广泛应用于化工、制药、食品、冶金、建材、农副等行业,深受用户好评。 ·English ·网站地图
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浅谈PLC对药丸包衣制粒机系统的改造

1、引言
  医药小丸包衣制粒机是用于实验室或小批量生产小丸颗粒的制药设备。由于实验室原有的控制系统使用的是十年前的人机界面和PLC,故其硬件均已老化,性能下降,在运行的过程中经常出现死机、黑屏、重启动,甚至某些画面参数不能修改;同时由于无相应的PLC编程器、编程软件和人机界面软件,因此可维修性也差。为了解决这些问题,我们采用西门子S7-200PLC和北京亚控公司的组态王6.05工控组态软件 的控制方案对小丸包衣制粒机的控制系统作了改进。
  2、小丸包衣制粒机系统组成
  小丸包衣制粒机系统组成如图1所示。小丸包衣制粒机是专门用于实验室或车间小批量生产的。药粉或类似的物料能在流化床中进行干燥、制粒以及包衣等过程。流化床物料容器底部装有筛网,药粉或小丸颗粒等类似的物料被盛放在筛网上。流动的空气经过滤处理后经容器底部的筛网向上流过,当流速达到一定速度时,颗粒(药粉)就会被空气托起,床内粒子就开始流化起来,形成流化床。流化床内的颗粒(药粉)在容器中剧烈搅动,并延伸到容器的扩展区,细微的粉末或轻微的颗粒则被粘附在袋式过滤器上。为了防止袋式过滤器的堵塞,控制滤袋升降的气缸会有一个间歇的抖动操控。空气经过袋式过滤器、控制风量大小的风门和风道被风机引出室外的大气中。在这个过程中,流化床容器内的微粒能完全充分的与空气流接触,并且搅动剧烈,因而能够很好的完成充分干燥,良好制粒,精致包衣等制药过程。
  图1 小丸包衣制粒机系统组成
  3、系统主要控制要求
  小丸包衣制粒机操作的基本控制要求包括五个方面。
  (1) 产品温度控制
  通过控制进风温度来控制产品温度。进风温度控制精度为±3℃,产品温度控制精度为±2℃。
  (2) 进风风量的控制
  控制精度为±40m3/h。
  (3) 雾化压力的控制
  即喷液装置喷射压力的控制,控制精度为±0.1bar。
  (4) 密封压力的控制
  产品容器必须与扩展仓密封,形成一个密闭的流化床反应器。采用油压装置进行密封,密封压力在35-70bar之间。
  (5) 滤袋的抖动控制
  抖动有单滤袋抖动和双滤袋抖动,有手动抖袋和自动抖袋。
  4、控制方案的选择
  4.1 两种不同方案的比较
  小丸包衣制粒机的改进有两种方案可供选择,见表1:
  在满足控制要求的前提下,控制系统硬件设备的选择应该追求最佳的性能价格比。由于该机器的使用频率不高,平均每月一次,同时环境良好,因此采用PC+PLC的控制方案。当机器不用时,PC机可作它用。换句话说,利用公用PC机即可作人机界面。
  4.2 PLC硬件配置
  根据前面对控制系统的要求,选用西门子S7-200系列PLC。S7-200系列PLC体积小,重量轻、安装方便、功能齐全、配置灵活、运行可靠、编程简单,具有可观的经济性和更强的适应性,完全可以满足上述控制要求。
  4.3 人机界面组态软件
  组态软件选择北京亚控公司的组态王6.05。这是一款具有易用性、开放性和集成能力的通用组态软件。组态王使用简单,适合各种简单和复杂的任务。只需要进行填表式操作,即可生成适合于用户的“监控和数据采集系统”,可有效用于控制自动化过程, 组态王6.05版是在Windows2000的平台上运行的,因此选用组态王是较为完善和方便的选择。整个控制系统的构成如图2所示:
  图2 控制系统的构成
  5、系统硬件设计
  控制系统选用西门子S7-200系列PLC,选用了中央处理单元模块CPU224、数字量扩展模块EM223、模拟量输入模块EM231、模拟量输出模EM232、模拟量输入输出模块EM235。其中的中央处理单元模块CPU224外部接线图如图3所示、输入输出地址分配如表2所示:
  图3 PLC外部接线图
  6、系统软件设计
  6.1 PLC程序设计
  主程序框图如图4所示,其中子程序0为初始化程序,子程序1为检查扩展模块是否正常,子程序2为模拟量采样子程序,子程序3为对各执行设备输出的采样,子程序4为对各被控量和执行设备异常的报警子程序。
  6.2 人机界面组态
  组态软件选择北京亚控公司的基于WINDOWS2000平台的工业控制组态软件“组态王”6.05版。只需要进行正常通信设置和填表式操作即可完成人机界面组态。运行组态画面程序和PLC用户程序,根据小丸机操作的顺序功能,点击组态画面上的各个按钮,通过模块上各输出位对应的发光二极管,观察各输出信号的变化是否满足设计的要求。组态画面设计了设备控制、过程控制、过程参数等画面。
  7、结束语
  由于S7-200系列PLC具有体积小、系统集成度高(电源、主机、机架、开关量输入输出等功能集成一体)、配置灵活、接线简单、安装方便、抗干扰性强等特点,同时与同性能的产品相比性价比高,很好的满足了此次系统改造经济上技术上的要求。新系统人机界面友好(全中文界面),操作简单快捷,运行可靠稳定,受到广大用户的好评。

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一、前言
 在生产现代化程度较高的化工企业中,设备最直接地实现产品的生产过程。设备状况很大程度上影响着产品的数量、质量、成本。设备管理是企业管理的重要组成部分,搞好设备管理能保证企业以正常秩序,有利于企业取得最佳的经济效果。现代化设备必须辅以现代化管理,管理现代化是现代化设备充分发挥作用的决定性条件。
 本文所介绍的化工设备是指化工企业的单元设备,具体说是指干燥、过滤、粉碎、分离、分级等后加工设备。这些设备有与其它化工设备的相同点,但也有自身的技术特点。在设备管理中有自身的规律,主要是因为化工单元设备的选型正确与否不仅关系到设备的造价,还关系到运行效果、产品质量

    依托天华化工机械及自动化研究设计院组建的国家干燥技术及装备工程技术研究中心,自去年11月经国家科技部正式批复组建以来,工程技术开发任务全面展开,在以国家重点工程为依托的大型干燥技术及装备国产化攻关研制方面取得可喜成果:钢铁行业焦炉煤调湿装置和石化行业百万吨级PTA(精对苯二甲酸)干燥技术及装备达到当前国际同类技术的先进水平。

    国家技术干燥中心开发的PTA干燥机在中国石化洛阳分公司32.5万吨/年PTA装置上成功应用后,他们又不断探究CTA/PTA(粗对苯二甲酸/精对苯二甲酸)干燥理论和工业试验,验     近年来 ,厚芯薄表胶合板成为一种发展趋势。这种胶合板是以材质较差、纹理不具装饰价值的速生材做厚芯板 ,以纹理优美的珍贵材种做表板。另外单板层积材、航空胶合板等特种胶合板生产中都使用比较厚的单板。这些单板的厚度有的已经接近于薄板材。如果仍采用常规对流式干燥 ,在温度高 ,风速快 ,湿度低的剧烈条件下 ,单板表心层形成含水率梯度、温度梯度 ,再加上速生材本身材质不均 ,非常容易产生开裂、翘曲等干燥缺陷。单板越厚背面裂隙越深 ,并在常规对流式干燥中使裂隙加大。正反面材质结构不对称 ,也是造成变形和开裂的主要原因之一。单板干燥质量下降 ,合格率低 ,浪多向运动型混合机主要由转筒、摆动架、机架三大部分构成。转筒装在摆动架上,由四个滚轮支撑并由两个档轮对其进行轴向定位,在四个支撑滚轮中,其中两个传动轮同转动动力系统拖动使转筒产生转动;摆动架由一组曲柄摆杆机构来驱动,曲柄摆杆机构装在机架上,摆动架由轴承组件支撑在机架上。特点:二维运动混合机的转筒可同时进行二个转动,一个为转筒的转动,另一个为转筒随摆动架的摆动,被混合物料在多向运动型混合机转筒内随转筒转动、翻转、混合的同时,又随转筒的摆动而发生左右来回的掺混运动,在这两个运动的共同作用下,物料在短时间内得到充分的混合。EYH系列二维运动  国产的干燥设备自动化水平低、控制手段落后是普遍存在的问题。就目前自动化水平,解决干燥设备中的控制问题并不困难,但最缺乏的是自控技术与干燥设备合理结合的问题。前面曾提到,物料不同对干燥机的要求也不同。同样,物料不同对控制手段的要求也有较大区别。自动控制在干燥机中的作用众所周知,但其一次性投资也是人们最关心的问题,有时控制设备的投资甚至超过干燥机机械部分的投资。针对干燥机、干燥工艺要求合理确定控制方案,针对具体干燥工程确定恰当的控制手段,也是目前应开展研究的课题。

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