鈔 凡， 何志琴

（貴州大學電氣工程學院， 貴州 貴陽 550025）

引言

20世界70年代以來，隨著微處理機技術(shù)的發(fā)展，集中分散型控制系統(tǒng)、可編程邏輯控制器等新型自控裝置的出現(xiàn)，正迅速地改變著化工生產(chǎn)過程控制的面貌。它們對于具有連續(xù)過程與間歇過程相融合的復雜操作以及要求回路控制、順序控制和先進控制技術(shù)的醫(yī)藥、農(nóng)藥等精細化工生產(chǎn)而言，更是強有力的自動化工具。

1 控制系統(tǒng)設計

某種藥品需要兩種原料，一種A原料，一種B原料。兩種原料需要按照一定比例混合，而且要混合充分。這個混合比例是可控的。兩個混合罐切換工作，以便讓混合好的半成品流到半成品罐。如果罐內(nèi)的比例不合適，則成為廢品，流入到廢品通道（并不是流量的比例，而是流量的積算比例）[1]。

半成品經(jīng)過熱交換預熱，加熱進入反應罐。在反應罐中保持一定的溫度和液位高度，進行反應。如果溫度保持合適（如30～35℃），液位（如不超過35cm），則成為正品，否則打開XV203，讓產(chǎn)品進入廢品通道。這個反應是連續(xù)的，所以如果出現(xiàn)廢品，則讓XV203在出現(xiàn)正品后持續(xù)打開1 min，就可以出正品了。

1.1 原料混合系統(tǒng)

原料混合系統(tǒng)分成兩個部分，一個是儲水箱和水泵系統(tǒng)，一個是A、B混合罐和半成品罐。儲水箱比較大，但是也不足以供給所有水箱滿水，所以設計實驗時要注意。而且該水箱模擬了所有實驗或者回路的原料供給和最終出口。A、B混合罐有兩個，可以作為分時使用，或者互備使用。還有一個半成品罐，模擬一個工業(yè)上常見的臥式圓罐。水平方向的截面積在各個高度不同，中間最大，兩端最小，具有典型的非線性特性?？梢赃M行非線性實驗，也可以和其他混合罐一起進行垂直多容實驗。在這個部分，控制回路有兩個[2]：根據(jù)設定的產(chǎn)量，控制A原料流量。手動設定，A流量通過泵P101來實現(xiàn)；根據(jù)工藝要求的比例，控制B原料的流量和A流量設定值成比例。B流量要求適用調(diào)節(jié)閥控制，泵P102全開就可以。

1.2 鍋爐和換熱系統(tǒng)

鍋爐是一個常壓電加熱鍋爐，大氣壓力，沒有高溫。液位傳感器采用了工業(yè)上高級的磁翻轉(zhuǎn)液位開關，同時還可以在隨意高度安裝液位開關換熱系統(tǒng)。該換熱器采用工業(yè)大流量預熱用的列管換熱器。換熱器有一個冷水入口、一個冷水出口、一個熱水入口、一個熱水出口。該換熱器四個口都有溫度傳感器，不一定都接入控制器，但是都接入了數(shù)顯表。換熱器的目標是控制冷水（混合原料）出口具有指定的溫度。該部分裝置包括了三個控制回路[3]：反應罐內(nèi)溫度控制，通過控制半成品的泵P103的變頻器來控制；反應罐內(nèi)液位控制（25 cm），通過控制出口調(diào)節(jié)閥來控制。液位和P103的變頻器控制量有關；鍋爐內(nèi)溫度控制，通過控制調(diào)壓模塊來實現(xiàn)。

2 系統(tǒng)仿真

根據(jù)控制回路分析編寫控制回路的程序，即原料A和原料B的雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)和反應罐內(nèi)的溫度控制系統(tǒng)。

2.1 組態(tài)軟件設計

利用組態(tài)軟件對系統(tǒng)進行監(jiān)控。

2.2 組態(tài)畫面

系統(tǒng)組態(tài)畫面如圖1所示。

圖1 基于PLC的制藥裝置控制系統(tǒng)

3 結(jié)語

近年來，制藥工業(yè)有了巨大的進步，獲得較快的發(fā)展，隨著實施GMP中技術(shù)水平的不斷提高，制藥裝備行業(yè)也得到了進一步的完善、發(fā)展和壯大。這套裝置能有效節(jié)約人力物力，大大提高制藥效率，有很大的市場潛力。