PLC技術在制藥設備中的應用分析

黃建平

摘要：PLC技術是一種現代以數字運算程序為應用基礎的智能化控制技術，它的主要優點有：結構簡單、運行穩定、程序編寫方便等，所以當前被廣大學者進行深入的研究并開發，最終將其應用于實際的生產設備中去。本文主要是闡述了PLC技術在我國制藥設備上的應用情況，并具體的了解了其運行原理和發展的背景，通過對PLC技術的原理和實踐中的應用，來探索其對我國制藥業的重要作用，最后還對PLC未來的發展前景進行了展望，并提出相關的建議，以供參考。

關鍵詞：PLC技術;制藥設備;應用分析;可編程控制器

0. 引言

現階段，我國的很多藥品質量檢測大多是依賴于儀器進行質檢，且對于整個檢測的質量有著非常嚴格的要求。此外，在傳統的制藥工藝中，幾乎所有的制藥步驟都需要實驗員進行操作，因此，整個的制藥流程變得非常的緩慢、且由于人工操作的原因，誤差也會相對于不理想、穩定性也不高，所以隨著現代化智能技術的不斷發展，制藥工程師也在不斷的創新和開發出一套由智能技術代替人工的制藥方式。在經歷了多年的研究和實踐，PLC智能化控制技術順勢發展，為我國的制造行業帶來了全新的生產模式，并在各個領域都取得了突出的成果，也對制藥行業帶來了新的模式。PLC技術讓手動操作變成歷史，自動化控制系統走向制造業舞臺的中央，從復雜的機械設備到簡單的控制和操作系統，只需要幾臺計算機就可以全面實現自動化的生產，并且徹底的解放的人工操作，有效的提高了生產的穩定性、精確性、安全性。因此，PLC技術對于未來的制藥業的發展具有重要的意義，而制藥設備也會慢慢的趨向于實現智能自動化控制[1]。

1 PLC的工作原理

PLC是一款可編程序控制器，它既可以控制設備的開關量，還可以對設備的模擬量進行自動化的調節，整個的操作過程非常的方便、簡單[2]。可編程序控制器的輸出口可以和制藥設備的繼電器、接觸裝置進行直接的連接，從而實現與各種各樣的傳感器和開關的連接。此外由于PLC本身的抗干擾能力非常的強，所以其應用的范圍非常的廣泛。PLC從最初用于對設備開關量的控制，到現在已經可以對設備的輸出數據信息進行采集和實時的監控以及對設備模擬量的控制等等一系列便捷安全的功能。PLC還可以對現場采集到的數據信息與可編程序控制器終端的顯示器進行高效的配合將其進行保存，讓我們能夠從顯示器直觀的看到數據信息，進而對設備的各種參數進行調節。目前，PLC技術已經變得更加的成熟了，它可以實現機械設備的全面自動化控制、智能化操作、和數據信息化處理。再加上PLC已經配備了聯網通訊設備，工作人員可以通過PLC對各個制造現場進行控制，進而實現每個車間之間的交流互通和集中化管理。此外，由于PLC本身的便捷性、靈活性，工作人員如果需要對設備的工藝參數進行適當調節時，只需要重新編寫有關的程序就可以對設備進行調節進而滿足生產的實際需求。

可編程的存儲器是PLC內部的主體結構，它可以用于接收使用者的操作指令和進行復雜的邏輯計算、計時從而對設備進行控制，并通過對指令的輸入輸出，來自動化的控制著整個的生產機械設備，并保障生產過程和設備的和諧統一，最終達到對設備的集中化管理。因此PLC主要是被應用在工業的設備控制領域，并且它本質的原理就是通過電子計算機和PLC內部的存儲器對設備的信號進行輸入和輸出，最終控制設備的自動化生產[3]。

2 ?PLC技術在制藥設備中的應用分析

在現在工業的制藥生產流程中，大多數的藥品的生產流程主要是：配藥 → 制劑 → 包衣 → 干燥滅菌 → 灌裝、包裝 → 處理廢水[4]。在制藥工業流程中應用PLC自動化控制技術，就是由工程師編寫相對應的設備控制程序，進而對整個制藥工業路線中的溫度、流量、壓力等參數實現閉環調節控制，最終讓整個制藥流程都由電子計算機來進行自動化控制。就目前的發展現狀來看，PLC技術已經被廣泛的應用于我國制藥工業流程中去了。

2.1 ?PLC自動控制技術在配藥設備領域的具體應用

在當前這個現代化的制藥機械設備的實際應用中，PLC自動控制技術可以說是目前在配藥設備控制領域非常重要的技術支撐，就目前的智能化中藥配制機器為例來綜合性的看待：在中藥配置機器上應用PLC技術可以讓機器實現對數據終端指令的有序操作，進而可以比人工更加準確無誤的對藥品進行取、分、封裝等自動化的操作流程，因此PLC控制技術才能夠被廣泛的設計到醫學、機械設備、電子通訊等其他領域中去。中藥智能配藥機的控制系統主要有兩個組成部分，一個是由PLC作為的上位機的信息管理系統，另一個就是PLC作為的下位機的任務執行系統。我們人工所需要做的工作就是將不同中藥的配方信息輸入到計算機中，并運行程序，設備就會根據接收到的指令對各個環節進行精準化控制，最終實現配藥系統的全面自動化，其在提高我國醫藥行業配藥的運行效率的同時，還極大的解決的從業者的勞動力。通過大量的實踐工作證明，科學合理的編寫PLC控制程序可以實現配藥設備的自動化控制，并極大的提高配藥的精確性，還可以降低企業的生產成本和原料浪費現象。

2.2 ?PLC自動控制技術在制藥設備領域的具體應用

在我國的現代化的制藥設備中對于全自動的恒溫恒壓裝置基本上都是采用西門子的PLC的控制技術[5]，并在全密閉的環境下實現全自動化的操作，即讓藥液全程處于一個封閉的環境下。這種全自動的制藥機的特點有兩點：其一是，西門子 PLC控制系統可以根據設備的壓力、溫度等傳感器對藥液反應實現全自動化的控制，保障制藥過程能夠在恒溫恒壓的環境下實現制備的目的。其二是，PLC控制系統可以和機械設備特有的TP270觸摸顯示屏進行連接，最終為了實現人機交互的作用。例如，這個控制系統可以讓藥液反應過程中的表面溫度、壓力等一些重要的數據信息直觀的反映到顯示屏上，工作人員就可以對觸摸屏，進行調節選擇合適的參數來控制設備的反應，這項技術不僅僅在制藥設備上有應用，其實在很多的機械設備的顯示系統中都有廣泛的應用。這個控制系統可以讓整個操作流程變得更加的簡單化，而且最終的產品質量和生產效率都比人工操作較高。

此外，在中藥制作機械中沸騰干燥器也常常被用做顆粒沖劑的制作[6]，其工作的流程就是根據藥品的配方，對各種原料進行混合攪拌，后再經歷烘干、冷卻、篩選等流程，最終制成符合國家藥檢部門合格的沖劑顆粒。PLC技術在沸騰干燥器中的應用非常的重要，它主要是讓整個設備的運行變得更加的流暢和緊湊，進而及時的調節設備在運行中出現的故障，從而提高沸騰干燥器的抗干擾能力和靈活性。

2.3 ?PLC自動控制技術在包衣設備中的實際應用

PLC技術在現代化制藥的包衣設備中得到了廣泛的應用，就某制藥企業的PLC控制器為例，其除了利用與TP270觸摸顯示屏的連接來實現人機交互的作用，其在包衣設備上的應用也非常的重要。傳統的制藥企業對于包衣設備的控制主要是通過進風排風系統、噴槍控制閥等一些簡單的設備來控制滾筒轉速和壓力，以及排放量。通過大量的實踐證明其實這個過程是可以實現全面自動化操作的。因此，制藥企業開始將PLC控制系統與包衣設備進行連接，最終實現通用型的自動化包衣生產設備，這個系統的優勢在于他有兩種操作模式，即可以手動控制也可以自動控制，并且具有多個驅動，讓整個設備的靈活性變得更好也應用范圍也不斷擴大了。

2.4 ?PLC自動控制技術在藥品灌裝和包裝設備中的實際應用

PLC控制的片劑和膠囊填充劑是藥物填充和包裝過程中最常用的設備[7]。這樣做的原因是使用了機電一體化的操作系統，所以經常出現發生在各種系統之間聯動的協調和不穩定現象。但是，PLC控制系統本身就具有很強的抗干擾能力，即使在惡劣的環境條件下也可以穩定的進行運行。在考慮包裝精度和生產效率的前提下，真空拉模包裝機充分利用PLC控制系統的計數功能和邏輯控制功能，將傳統的傳統步進鏈系統、模具加熱系統、齒輪系統、氣動系統和真空系統集成在一起進而進行精確的控制，最終達到最佳的控制效果。

此外，PLC控制技術還被廣泛的應用于制藥企業生產過程中的高溫殺菌、廢水處理等工作。這主要依賴于PLC的閉環控制系統，它可以實現對高溫殺菌所需要的溫度、時間、以及化學藥劑用量上的全自動化精準控制，與此同時，它還可以實現實時的監測，并及時的記錄相關的數據信息。這個流程不僅安全可靠，還能最大限度的保障工作人員的生命安全。

3 最后結論及PLC 發展前景

產品的質量問題是一個企業最核心的地方，企業只有在確保產品的質量合格的前提下，才能夠獲得更多市場投資者和消費者的認可。從傳統的手工操作設備的缺陷上來看：其特別的耗時、耗力并且生產的產品質量的穩定性不高。而PLC設備控制技術具有極強的控制力和靈活性，它可以實現機械設備的自動化運行且運行效果非常的穩定。目前PLC技術已經慢慢的成為我國工業自動化領域中非常重要的組成成分。尤其是將PLC技術應用到設備控制自動化系統和過程自動化兩大工業生產的核心領域中，從一臺簡簡單單的操作設備到整個工業大規模的生產設備，PLC控制系統可以讓其實現全面自動化的生產，進而表現出PLC技術與其他控制技術和人工操作的優勢和發展前景廣泛。

4.小結

綜上所述，現階段PLC已經在我國的制藥設備領域的應用越來越廣泛了，并且隨著我國科技水平的不斷提升，PLC技術也在逐漸趨于完整化，但是就當前的制藥生產設備的實際應用來看，還是存在一些不足之處，需要進一步的改進。與此同時，在我國的制藥自動化設備方面，還沒有開發出一套完整的專業化的PLC智能技術控制系統，因此，當前的實踐經歷將對在我國的制藥設備自動化領域提供更多的參考，從而開發出能夠讓制藥設備效率極大提升的重要技術支撐，最終促進我國制藥行業的可持續穩定發展。

參考文獻

[1]高秀哲，盧雪芹.淺析化工技術在制藥設備及流程中的應用——評《制藥化工過程及設備》[J].材料保護，2020，53（04）：177.

[2]王童.自動化技術在制藥設備中的應用探究[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2019（01）：142-143.

[3]劉惠玲.PLC自動控制技術在制藥設備中的應用[J].化工設計通訊，2018，44（08）：194-195.

[4]袁靜靜.化工技術在制藥設備及流程中的應用探析[J].山東工業技術，2017（18）：62.

[5]王濤.PLC技術在制藥設備中的應用[J].甘肅科技，2016，32（22）：77-78.

[6]毛云峰.關于PLC自動控制技術在制藥設備中的應用[J].化工管理，2016（09）：96.

[7]洪丹丹.PLC智能控制技術在制藥設備中的應用與案例分析[J].數字技術與應用，2015（04）：14+16.