PLC自動控制技術在制藥設備中的應用探究

劉永剛

摘 要：隨著制藥行業的不斷發展，制藥設備和技術得到不斷的更新，自動化水平不斷提高，PLC自動控制技術在制藥行業中的應用日漸增多。將PLC自動控制技術應用到制藥設備的控制和管理中，代替了傳統的人工操作，使得復雜的問題得到很好的解決，不僅降低了運行成本，還有效提高了工作效率。本文簡單介紹了PLC自動控制技術及其在制藥設備中的應用。

關鍵詞：PLC；自動控制技術；制藥設備

隨著經濟的快速發展，各個行業的市場競爭日趨激烈，制藥行業是我國經濟的重要組成部分，在巨大的競爭壓力下，制藥企業需要借助先進的管理觀念和技術手段，加強內部改革和創新，進而提升綜合實力。傳統的藥品制作之中，藥品生產的多數環節都是通過人來進行操控，這樣常常會產生人為操作經常會導致效率較低、精準度不高、整體規格不一等多種問題的制約。PLC技術是自動化控制技術的重要代表，將其應用到制藥設備中，可以通過標稱設置實現自動化控制，提升設備的運行質量和控制效率，從而保障藥品制備的生產效率和質量，為制藥企業創造良好的經濟效益。

一、PLC自動控制技術分析

（一）基本概念

PLC即可編程邏輯控制器，是采用數字運算進行操作的電子系統。在工業環境中，PLC是一種數字化運算操作系統，通過數字來模擬輸入和輸出，從而控制設備和生產過程，按其功能可分為輸入、邏輯和輸出部分。邏輯部分是PLC的主體，包括中央處理器、存儲器等，它的作用是處理由輸入部分送入的各種信息，并按照程序規定對這些信息進行邏輯判斷，最后確定需要何種輸出，三者相互協調工作。

（二）技術優勢

第一，操作便利，一般可以直接借助計算機來完成仿真模擬實驗，有效減少工作任務和工作時間，同時，PLC還具有較強的自動檢測功能，可以對設備故障實時檢測，并對故障模塊采取有效措施給予解決，保障系統安全運行；第二，反應迅速，PLC內部結構中包含輔助繼電器，還具有許多連接導線，一般情況下，該類繼電器的節點變位時間往往不予考慮，在出現信息變化時具有相對較快的速度；第三，抗干擾性強，PLC控制器能順利解決觸點接觸不良等問題，運用輸出、輸入元件來增強整個系統的運行效果，降低故障發生概率，將一系列的軟硬件抗干擾措施應用到電氣控制系統之中，能增強系統的抗干擾性，進而可大大提高可靠度；第四，功能完善，在PLC的設備中有著數千件編程元件，其功能及運算能夠實現復雜的控制，再與繼電器系統相比又具有一定的價格優勢，在通信互聯網中，PLC可以實現分散控制，集中管理。

二、PLC自動控制技術在制藥設備中的應用

在制藥設備中應用PLC自動控制技術，可以對藥品生產過程中的每個步驟進行實時的管控。實際應用方面，主要體現在以下幾點：

（一）洗瓶機

由不銹鋼水泵、高壓噴頭、電器箱等組成。該機采用高壓反沖噴洗，瓶壁的雜物能及時脫離掉入水箱中。用PLC來控制循環水、純化水、壓縮空氣的通斷時間，控制主電機、網帶電機變頻器，監測循環水壓力、純化水壓力、壓縮空氣壓力、超聲波換能器等，出現異常，及時停機，并報警，消除故障后，方可繼續運行。

（二）隧道烘干機

在PLC的監控下，瓶子隨輸送帶的輸送依次進入隧道滅菌烘箱的預熱區、高溫滅菌區（溫度250℃，時間≥5min）和低溫冷卻區。輸送帶速度無級可調，溫度監控系統設置無紙或有紙記錄。整個過程始終處于層流保護之下。采用PID控制器（比例-積分-微分控制器），溫度控制穩定，精度高。

（三）灌裝軋蓋

用來灌裝口服液藥物，并同機完成鋁蓋或鋁塑蓋的軋蓋等工序。可完成理瓶、輸瓶、灌裝、理蓋、輸蓋、軋蓋等工序，凡與藥物接觸的零件均采用不銹鋼或玻璃制品，無污染。用PLC控制，操作簡單，自動化程度高，可以實現無瓶不灌，并在觸摸屏上顯示速度，產量等，通過接近開關，與隧道烘干機聯動起來。當電機過載、入口網帶缺瓶、入口網帶擠瓶停機，均報警停機。

（四）滅菌

滅菌是制藥設備的重要操作，一般采用的是水浴式濕熱滅菌的滅菌方式。由于滅菌柜的體積較大，可以用PLC技術發揮優勢來擴展模塊，還可以將外部模擬型號經A/D轉換器轉換為數字信號，最后經過PLC的邏輯計算來有效的控制、測定滅菌的程序和過程的曲線。用PLC控制系統來控制的滅菌柜，有著十分簡單的編程，并且通用性很強，測定的曲線準確度也非常高，系統也很穩定。

（五）包裝

制藥生產中最后的過程是包裝，每條包裝線的自動控制系統都由PLC、人機操作界面和各類外圍硬件設備構成，可以完成對藥品灌裝、封口、旋蓋、貼標、說明書折疊、裝盒封盒、廢品剔除、檢測等，每個部分都可以看作獨立的功能模塊，以PLC為核心，針對可編程控制器的輸入和輸出點較多，因而對輸入采樣、用戶程序執行以及輸出刷新采用集中處理。

三、結語

總而言之，藥品的制備是完整的系統工程，對制藥設備的安全性、自動化的生產線要求較高，PLC自動化控制技術可以進一步提升制藥設備的可靠性，保障制藥生產的自動化水平，進而推動制藥企業的發展。

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