制藥包衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

趙敏鵬

摘 要：制藥包衣機(jī)控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對生產(chǎn)過程的監(jiān)控，自動調(diào)節(jié)，能在最大程度上實現(xiàn)生產(chǎn)需要。系統(tǒng)控制簡單，使用方便，抗干擾能力強(qiáng)，價格便宜，體積小，節(jié)省能源，能廣泛的用與生產(chǎn)實踐。

關(guān)鍵詞：PLC；閉環(huán)控制；實時控制；溫度檢測

Design of PLC control system for drugs manufacture coating machine

Zhao min-peng

（baoji vocational technology college , Electronic information engineering , shanxi baoji721000 ,）

Abstract：Pharmaceutical coating machine control system can monitor to the process of production，Automatic adjustment，Can realize the maximum production needs 。Simple control system，Easy to use，Strong anti-interference ability ，cheap ，Small volume ，Save energy，Can a wide range of use and production practice。

Key words：PLC；Closed-loop control；Real-time control；Temperature examination；

包衣是藥劑學(xué)中最常用的技術(shù)之一，它涉及物理化學(xué)、化學(xué)工程學(xué)、液體力學(xué)、高分子材料學(xué)等學(xué)科。近幾十年來，隨著新材料、新技術(shù)、新機(jī)械的不斷產(chǎn)生，包衣技術(shù)發(fā)展迅速，形成了一整套較為完整的理論和操作經(jīng)驗，在藥劑學(xué)中占有重要地位。

1、制藥包衣機(jī)

1.1 包衣的作用

包衣的作用包括：①防潮、避光、隔絕空氣以增加藥物穩(wěn)定性；②掩蓋不良嗅味，減少刺激；③改善外觀，便于識別；④控制藥物釋放部位，如在胃液中易被破壞者使其在腸中釋放；⑤控制藥物擴(kuò)散、釋放速度；⑥克服配伍禁忌等。包衣材料一般應(yīng)具有如下要求：①無毒、無化學(xué)惰性，在熱、光、水分、空氣中穩(wěn)定，不與包衣藥物發(fā)生反應(yīng)；②能溶解成均勻分散在適于包衣的分散介質(zhì)中；③能形成連續(xù)、牢固、光滑的衣層，有抗裂性并具良好的隔水、隔濕、遮光、不透氣作用；④其溶解性應(yīng)滿足一定要求，有時需不受PH影響，有時只能在某特定PH范圍內(nèi)溶解。

1.2、系統(tǒng)的組成

整個系統(tǒng)的構(gòu)成主要由主機(jī)、熱風(fēng)柜、排風(fēng)柜、噴霧機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)等部分組成，如圖1所示。主機(jī)由密閉工作室、網(wǎng)孔型包衣滾筒、攪拌器、清洗盤、擺線針輪無級變速防爆驅(qū)動機(jī)構(gòu)等部件組成。包衣的整個過程都在主機(jī)中完成。熱風(fēng)柜由低噪聲軸流風(fēng)機(jī)、熱交換器、過濾器和柜體等部分組成。主機(jī)所需的熱風(fēng)由蒸氣經(jīng)熱交換器或電熱交換器將熱風(fēng)柜內(nèi)的空氣加熱到20～80℃。經(jīng)加熱的空氣經(jīng)由過濾器進(jìn)入包衣滾筒內(nèi), 以加速包衣的干燥。排風(fēng)柜由防爆離心通風(fēng)機(jī)和柜體構(gòu)成, 其作用是對主機(jī)包衣滾筒工作區(qū)保持負(fù)壓。噴霧系統(tǒng)視不同的包衣要求, 其構(gòu)成也不同。糖漿包衣的噴霧系統(tǒng)由蠕動泵、硅膠管、多嘴分配器和保溫筒等組成; 水相薄膜包衣的噴霧系統(tǒng)由蠕動泵、硅膠管、噴霧管道件和噴槍組成; 有機(jī)薄膜無氣噴霧系統(tǒng)由36∶1 高壓無氣泵、無空氣噴槍、調(diào)節(jié)器和其他輔件構(gòu)成。以上各個部分均在PLC 的控制下協(xié)調(diào)地工作。

2、系統(tǒng)的控制

整個自動控制由PLC來自動控制，整個的控制過程如圖2所示。

制藥包衣機(jī)是用于對中西藥片，藥丸及微丸顆粒進(jìn)行糖衣，水相薄膜，有機(jī)薄膜片衣的設(shè)備。該工藝過程既可以手動操作，也可以由PLC自動控制完成。全部包衣要求在全封閉狀態(tài)先進(jìn)行，無風(fēng)塵飛揚(yáng)和噴灑液飛濺，設(shè)計成為一種高效，可靠，節(jié)能，潔凈，環(huán)保，操作方便的新型包衣設(shè)備。微粒，微丸，藥片和素片在潔凈密閉的旋轉(zhuǎn)包衣滾筒內(nèi)，在流線型導(dǎo)流板式攪拌器作用下，不停的做復(fù)雜的軌跡運(yùn)動，按優(yōu)化的工藝參數(shù)自動噴灑包衣敷料，同時在負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行熱能交換，使噴灑在素芯表面的包衣介質(zhì)得到快速均勻的干燥，形成堅固，致密，平整，光滑的表面包衣層。

3、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能

根據(jù)實際生產(chǎn)的工藝要求,設(shè)計了一種通用型的自動化包衣生產(chǎn)設(shè)備, 能夠進(jìn)行自動包衣生產(chǎn)。由于生產(chǎn)過程中的一些參數(shù), 如: 時間、循環(huán)次數(shù)、程序選擇和主機(jī)轉(zhuǎn)速等需要顯示, 所以我選用了三菱公司的晶體管輸出型PLCFX2—64MT 進(jìn)行控制, 以簡化硬件接口的設(shè)計。在輸入部分, 直接用PLC的專用接口，把輸入信號送到PLC控制單元。由光電開關(guān)檢測并送到PLC 內(nèi)進(jìn)行計數(shù), 經(jīng)計算得出主機(jī)的實際轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速數(shù)值由二位數(shù)碼管顯示。其余的輸入信號均由鍵盤輸入。系統(tǒng)有自動和手動2 種工作狀態(tài)。自動狀態(tài)下, 系統(tǒng)按照程序或用戶的設(shè)定參數(shù)自動循環(huán)工作。手動狀態(tài)下, 按下相應(yīng)的工藝過程鍵如“排風(fēng)”, 則系統(tǒng)在程序的控制下啟動排風(fēng)機(jī)工作, 再按一次“排風(fēng)”鍵則排風(fēng)機(jī)停機(jī)。其他設(shè)備的手動操作方法相同。2 種工作狀態(tài)互鎖, 從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的轉(zhuǎn)變需經(jīng)“總停”。這樣做的目的是為了增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性。

控制程序：

4．包衣機(jī)控制系統(tǒng)的調(diào)試

PLC控制系統(tǒng)程序的調(diào)試一般包括I/O端子測試和系統(tǒng)調(diào)試兩部分內(nèi)容，良好的調(diào)試步驟有利于加速總裝調(diào)試的過程。

4.1I/O端子測試

用手動開關(guān)暫時代替現(xiàn)場輸入信號，以手動方式逐一對PLC輸入端子進(jìn)行檢查、驗證，PLC輸入端子的指示燈點亮，表示正常；反之，應(yīng)檢查接線或者是I/O點壞。

可以編寫一個小程序，在輸出電源良好的情況下，檢查所有PLC輸出端子指示燈是否全亮。，PLC輸入端子的指示燈點亮，表示正常；反之，應(yīng)檢查接線或者是I/O點壞。

4.2 系統(tǒng)調(diào)試

系統(tǒng)調(diào)試應(yīng)首先按控制要求將電源、外部電路與輸入輸出端子連接好，然后裝載程序于PLC中，運(yùn)行PLC進(jìn)行調(diào)試。

5. 結(jié)論

反復(fù)調(diào)試,驗證操作系統(tǒng)的各種可能性,在斷電、惡劣外界環(huán)境干擾和人員操作失誤等測試條件下,力爭發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)隱含的每一個漏洞和缺陷。此次設(shè)計主要實現(xiàn)了對生產(chǎn)過程的監(jiān)控，自動調(diào)節(jié)，能在最大程度上實現(xiàn)生產(chǎn)需要。在對包衣過程控制上，主要突出對包衣機(jī)內(nèi)溫度和糖衣均勻程度的控制，使糖衣既能均勻的包在藥片的表面，又不會因為溫度過高而燒焦糖衣。該系統(tǒng)采用可靠性很高的可編程控制器進(jìn)行控制, 體積小, 能耗低, 效率高, 功能完善, 操作簡便, 維護(hù)方便。

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