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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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双锥回转真空干燥机
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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。

· 行业聚焦:

 1 前言

   
    我国加入世贸组织(WTO),是机遇也是挑战。以制药行业来说产量大、价格低是优势,但出口药品除质量指标以外,还要由进口国或国际公认的机构对该药品的生产过程(包括接触药品的设备)进行检查,符合有关规定和要求方可出口。我国现行实施的规范是国家药品监督局1998年修订的《药品生产质量管理规范》及药品生产管理规范附录。上述规范及附录已由国家经贸委医药行业信息中心于1999年10月汇集于《药品GMP认证》一书中,该书同时收入了《美国现行药品生产质量管理替代规范》(CGMP)199制造超微粉体可采用机械方法、化学方法或其他方法等等。但是粉体工程是粉碎不可缺少的关系极大的操作。它对如何突破确实存在的“3微米壁垒”这个粉碎极限作了大量的研究工作,现把其研究结果简单归纳如下。
  在干式粉碎时,当粒子达到数微米时开始出现凝聚现象,当接近1微米时这种负粉碎或称作逆粉碎与正粉碎相等而出现平衡状态。这就是粉体极限粒度。进而由媒体所施加力的影响,逆粉碎继续进行,粒径继续增大。此时,煤体单个越小平衡粒度*500eql就越往微细侧移动且达到平衡的时间越长。
  在湿式粉碎(确切应称液中沸腾制粒干燥机特别适用于中西药以及食品类干燥及制粒,制得的颗粒崩解度强,流动性好,速溶性好,可直接用来压片、灌胶囊、作冲剂和固体饮料等。
  据不完全统计,目前我国有中西药制目前我国还有部分地区没有干燥设备生产企业。
  其二:业内竞争激烈。部分企业注重眼前利益,缺乏系统发展思路,整体素质提高缓慢,严重地阻碍了行业的正常发展。
  其三:技术开发及创新能力不强。近几年在食品干燥设备的买方市场的压力下,一些企业为了追赶市场而不是去寻找和开拓市场,企业的精力集中在近期市场需求较多、已成熟的产品上。因此在烘箱、振动流化床、喷雾干燥机等产品上,生产厂家较为集中,竞争异常激烈。行业中从事干燥设备开发的企业较少,新产品的完善以及新产品的推出主要靠相互模仿。
  因此,在食品干燥设备行业与丹麦、瑞士、英国等相比较,还存在着一定的差距。  

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