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PLC在药丸包衣制粒机上的应用

作者:时间:2016-10-16来源:网络收藏

1 引言

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201610/308352.htm

医药小丸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,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,我们采用奥越信200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的控制系统作了改进。

2 小丸系统组成

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。

4.1 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,选用奥越信200系列PLC。OYES-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

5 系统硬件设计

控制系统选用奥越信200系列PLC,选用了中央处理单元模块CPU224C、奥越信数字量扩展模块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CPU224C外部接线图如图3所示.

图4 主程序框图

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。由于篇幅所限,各子程序框图在此从略.

图5 设备控制画面

7 结束语

由于奥越信200系列PLC具有方案多、配置灵活、接线简单、安装方便、强等特点,同时与同类的产品相比性价比高,很好的满足了此系统技术上的要求。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,受到业主的好评。



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