劉丹

摘 要：隨著工業(yè)進程的加快，城市化進程的迅速發(fā)展，多效、高速的生產(chǎn)，才能使企業(yè)利于不敗之地。本文以中藥企業(yè)生產(chǎn)為例，對中藥企業(yè)生產(chǎn)中的各個流程，包括管理層、車間曾和設(shè)備層的特征進行分析，采用一定的技術(shù)方法，設(shè)計了多總線控制系統(tǒng)。對企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和數(shù)量等方面提供指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：流程工業(yè)； 多總線技術(shù)； profinet

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.023

我國作為最大的發(fā)展中國家，在很多方面已經(jīng)趕超部分發(fā)達國家，走在世界的前列。但是，在中藥生產(chǎn)方面，我國與美國、德國等發(fā)達國家相比任存在很大的差距。不管是是生產(chǎn)設(shè)備還是生產(chǎn)規(guī)模都落后于發(fā)達國家。

中藥生產(chǎn)本來就是一個復(fù)雜的生產(chǎn)過程，由于這一原因，要實現(xiàn)中藥現(xiàn)代化，就必須把中藥生產(chǎn)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，簡化生產(chǎn)步驟，縮減生產(chǎn)時間，向智能化生產(chǎn)努力靠攏。合理應(yīng)用科學(xué)的方法和現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)，是中藥制藥行業(yè)中的必然發(fā)展方向。而且中藥生產(chǎn)制造關(guān)乎民生，因此，提高中藥現(xiàn)代化，是中藥企業(yè)的首要任務(wù)。

1 中藥生產(chǎn)線控制過程的工藝特征

中藥生產(chǎn)包括投入原料、提取、配料、裝瓶滅菌、包裝、質(zhì)檢等生產(chǎn)過程。其中在中藥的提取到配料過程就是我們常說的中藥浸膏的生產(chǎn)進程，其施工工序概括為：提取、濃縮、醇沉、回收酒精、配料。

（1）提?。和瓿商崛」ざ蔚纳a(chǎn)要求，實現(xiàn)提取任務(wù)用到的主要裝置是提取罐和領(lǐng)凝器。首先將中藥原材料和水按照一定的比例投入到提取罐中，打開提取罐的蒸汽閥門，將蒸汽送入罐中，再將提取罐加熱使之沸騰一定的時間后，關(guān)閉閥門。提取罐在加熱的時候，會有大量的蒸汽從出口冒出，這些蒸汽中含有揮發(fā)油，根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求，提取過程，必須注意控制在冷凝器中涼水的流量。到此，第一次提取工作就算做完了。第一次提取完成后，再給提取罐中注入一定量的水，展開再次提取，如此過程加以循環(huán)，一共進行三次提取才算提取工序完全結(jié)束。

（2）濃縮：提取過程結(jié)束后，緊接著就是濃縮工作，濃縮工序需要的裝置主要包括一效、二效蒸發(fā)器和蒸發(fā)室，氣液分離器以及料液儲罐等。熟料是整個濃縮工序的第一個過程，一旦檢測器發(fā)出提取工序已完成的信號，一效和二效蒸發(fā)器就會接受到出料信號，整個過程都屬真空操作，把上述工序提取到的料依照預(yù)定的比例分配到兩個蒸發(fā)器，而且還會把剩余的輸送到料液儲罐里。輸料完成后，進行雙效濃縮，雙效濃縮達到的效果是使一效蒸發(fā)器和一效蒸發(fā)室、二效蒸發(fā)器和二效蒸發(fā)室之間形成回流循環(huán)。

如果一效蒸發(fā)室中的料液低于出口高度，同時，儲蓄罐里已經(jīng)完全沒有料液的時候，就會觸發(fā)二效蒸發(fā)室將其余下料液輸?shù)揭恍д舭l(fā)室里，同樣的道理若二效蒸發(fā)室中的料液低于出口高度，而且儲蓄罐也沒有任何料液的情況下，一室剩余料液則會進入二效蒸發(fā)室。這樣彼此相互循環(huán)，直到濃縮工序徹底完成。

（3）醇回收：醇沉罐工作、醇回收罐以及氣液分離器等。濃縮結(jié)束后，濃縮物質(zhì)和酒精按照1：1的量加入醇回收罐，再經(jīng)過高溫加熱，將氣液兩相物質(zhì)用氣液分離器進行分離，氣體被冷卻塔回收，液體則被輸送到醇回收罐內(nèi)。

2 總線控制的系統(tǒng)設(shè)計

2.1 現(xiàn)場工序總線選取

假如現(xiàn)場總線技術(shù)比較單一，整個系統(tǒng)的管理和監(jiān)控就很難實現(xiàn)，所以，將幾類各具特色的現(xiàn)場總線綜合起來，就會使這些總線之間進行優(yōu)缺互補，達到最終想要的結(jié)果。目前，現(xiàn)場總線融合這一設(shè)計理念，是實現(xiàn)全網(wǎng)總線管理的最佳方法。中藥生產(chǎn)線的規(guī)模大，系統(tǒng)復(fù)雜繁瑣，因此，在應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)時，要同時考慮管理層總線和車間層總線，同時還應(yīng)對設(shè)備層總線進行周密考慮。進行中藥生產(chǎn)時，要綜合考慮各類總線，依據(jù)實際情況，設(shè)計運用了這三類現(xiàn)場總線，分別是profinet、pro-fibus和 AS - i。其中，profinet 是最近幾年新型的工業(yè)技術(shù)，在中藥生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用； profibus 是應(yīng)用最為廣泛的現(xiàn)場總線技術(shù)，車間層對profibus的依賴最強，所以，將它應(yīng)用在中藥生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的車間層是最為合適的；中藥生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設(shè)備層應(yīng)用最多的是AS –i，而且AS –i目前被大量的應(yīng)用的現(xiàn)場總線。

2.2 主站選擇

主站一般使用SIEMENS的S7 -400PLC。提取、濃縮工段等每個工段的DP網(wǎng)絡(luò)的主站都配有工業(yè)以太網(wǎng)模塊。通過該接口，使用ITP把每個DP網(wǎng)絡(luò)接入SIEMENS的SCALANC系列交換機。工業(yè)以太網(wǎng)交換機用于構(gòu)成光纖網(wǎng)絡(luò)，結(jié)成冗余管理器功能，支持工業(yè)以太網(wǎng)快速冗余結(jié)構(gòu)，環(huán)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳輸速率為100Mbit/s。系統(tǒng)中使用的交換機具有6個RJ45接口和2對光纖接口，在使用中可以有6個DP 網(wǎng)絡(luò)通過RJ45 接口接入一個交換機中。

2.3 從站選擇

從站由分布式 I/O、電子秤、水分儀、變頻器、電動調(diào)節(jié)閥等組成。分散的DI/DO和AI/AO信號通過帶DP口的遠程I/O模塊接入到 PROFIBUS DP 網(wǎng)絡(luò)中。 一些智能化的設(shè)備它們可以直接接入DP網(wǎng)絡(luò)。E + H 公司的流量計、水分儀的調(diào)節(jié)閥等本身帶有PA接口，它們組成的 PA 網(wǎng)段通過 DP/PA 耦合器接入 DP 網(wǎng)絡(luò)。對一些比較分散或使用了智能傳感器，則使用AS -i網(wǎng)絡(luò)把這些底層設(shè)備連接起來，然后通過AS - i/DP耦合器接入DP網(wǎng)絡(luò)。

3 結(jié)語

今后，中藥在進行大規(guī)模生產(chǎn)時，必須要實現(xiàn)中藥制藥的現(xiàn)代化。也就是說，中藥在生產(chǎn)過程中，要在各流程工業(yè)控制系統(tǒng)中運用多總線技術(shù)，比如：實時工業(yè)以太網(wǎng)、 profibus、 AS - i 等結(jié)合使用，就會實現(xiàn)中藥省時高效的大規(guī)模生產(chǎn)。多總線技術(shù)的應(yīng)用也一定會對我國的中藥制藥產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生長久的積極影響。

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