PLC 在無(wú)菌過(guò)濾洗滌干燥機(jī)濾網(wǎng)保護(hù)中的應(yīng)用

 

        無(wú)菌級(jí)過(guò)濾洗滌干燥機(jī)的設(shè)計(jì)與裝配嚴(yán)格按照guojiaGMP與美國(guó)FDA要求進(jìn)行，完全符合藥品生產(chǎn)工藝要求，系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠；設(shè)備材質(zhì)嚴(yán)格控制。與物料直接接觸的零部件均選用無(wú)毒、耐腐蝕的 SUS316L 材質(zhì)、PTFE 或 EPDM 密封材料。濾網(wǎng)采用SUS316L金屬燒結(jié)網(wǎng)，避免產(chǎn)生纖維；與物料直接接觸的設(shè)備內(nèi)表面平整、光滑、無(wú)死角，易于清潔和消毒；設(shè)備不對(duì)裝置之外的環(huán)境構(gòu)成污染，并妥善采取防塵、防漏、隔熱、防噪音等措施。全封閉的工作狀態(tài)，電機(jī)、減速機(jī)、升降裝置不銹鋼外罩防護(hù)，夾套回流道加保溫氈隔熱，大大減少熱損失以及對(duì)外界的影響；嚴(yán)格采用安全可靠的防爆電器，并設(shè)有消除靜電的滑輪及其他安全連鎖功能、保險(xiǎn)裝置。物料、溶媒、氮?dú)獾人�有管道設(shè)計(jì)無(wú)死角、盲管，設(shè)備表面均經(jīng)機(jī)械自動(dòng)精細(xì)拋光或電解拋光，設(shè)備內(nèi)表面Ra≤0.4，外表面Ra≤0.8；攪拌軸和側(cè)出料閥桿裝由金屬波紋管保護(hù)；可取出的旋轉(zhuǎn)清洗噴淋球，用于在線清洗；干法雙端面機(jī)械密封，氮?dú)獗Ｗo(hù)與冷卻，可進(jìn)行在線檢漏。粉塵捕集器可CIP，旋轉(zhuǎn)接頭可在線檢漏。

 

        其功能大致分為：進(jìn)料；過(guò)濾：在真空或加壓狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)固液分離；濾餅平料：攪拌槳葉反向旋轉(zhuǎn)將濾餅表面的裂縫抹平，避免清洗溶劑沿裂縫短路；調(diào)漿和清洗：通過(guò)旋轉(zhuǎn)噴球使清洗液均勻噴灑在容器內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部清洗和物料清洗。通過(guò)升降攪拌槳葉攪拌將濾餅和清洗液混合，使物料得到充分洗滌；干燥：在真空狀態(tài)下，攪拌槳葉正向旋轉(zhuǎn)將濾餅逐層刮松。設(shè)備加熱系統(tǒng)均勻加熱濕濾餅，使溶劑加速蒸發(fā)，物料充分干燥；在線取樣：在干燥過(guò)程中可以通過(guò)取樣閥進(jìn)行物料取樣檢驗(yàn)；側(cè)出料：干燥完畢后，攪拌槳葉正向旋轉(zhuǎn)，刮松并推動(dòng)物料從設(shè)備側(cè)出料口自動(dòng)卸料；CIP與SIP。

 

        其主要構(gòu)成為：機(jī)罩、減速箱、主軸、電機(jī)、機(jī)械密封、操作面板、罐體、出料閥、支腿、平衡口、攪拌槳、升降裝置、過(guò)濾網(wǎng)、底盤、濾液出口等。

 

        主要工作流程如下：shou先密閉整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)，設(shè)備加入無(wú)菌氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，從結(jié)晶罐向設(shè)備加入結(jié)晶母液，加液完畢后通入無(wú)菌氮?dú)饧訅哼M(jìn)行壓濾，通過(guò)底部的金屬燒結(jié)板濾網(wǎng)實(shí)現(xiàn)結(jié)晶液的固液分離。固液分離后對(duì)濾餅進(jìn)行清洗液噴淋，進(jìn)行洗滌。洗滌結(jié)束后再進(jìn)行過(guò)濾抽干。濾餅在被攪拌漿葉逐層刮疏松的同時(shí)，設(shè)備罐體、濾板的底部，以及旋轉(zhuǎn)的攪拌葉同時(shí)加熱，物料在攪拌漿葉的旋轉(zhuǎn)下，邊翻動(dòng)混合，邊取得熱量。罐體內(nèi)通過(guò)抽真空的方法，把物料蒸發(fā)出來(lái)的氣體迅速帶走。從而達(dá)到干燥的目的。物料干燥合格后進(jìn)行出料程序。

 

        在干燥階段，濾網(wǎng)上端和底端都要同時(shí)進(jìn)行抽真空，這樣可以使蒸發(fā)出來(lái)的氣體盡可能多的、快速的被帶走。在日常的使用過(guò)程中，由于管路堵塞等原因造成濾網(wǎng)上端和底端的真空度不一致，從而造成濾網(wǎng)受力不平衡，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)造成濾網(wǎng)變型、斷裂，如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，甚至有可能造成濾網(wǎng)的大面積破洞。對(duì)生產(chǎn)造成巨大損失。針對(duì)此現(xiàn)象，我們可以應(yīng)用PLC對(duì)設(shè)備進(jìn)行一些改進(jìn)，從而避免此種問(wèn)題的發(fā)生。

 

        基于設(shè)備自帶PLC，再增加模擬量輸入模組，數(shù)字量輸出模組。壓力變送器兩臺(tái)，分別測(cè)量濾板上、下壓力，接入PLC新增的模擬量輸入模組，將測(cè)量數(shù)值傳輸至PLC進(jìn)行運(yùn)算。氣動(dòng)開關(guān)閥門兩臺(tái)，分別控制濾板上、下兩個(gè)真空管路的通斷。PLC對(duì)采集到的濾板上、下壓力進(jìn)行運(yùn)算，計(jì)算其壓差值，如果壓差值超過(guò)警戒范圍，那么數(shù)字量輸出模組將對(duì)兩臺(tái)氣動(dòng)開關(guān)閥門發(fā)出指令，關(guān)閉閥門，切斷真空。從而保護(hù)濾板。同時(shí)，上位機(jī)觸摸屏進(jìn)行報(bào)警提示。操作人員收到報(bào)警后，可對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，消除報(bào)警。

 

2 PLC 在多臺(tái)螺桿空氣壓縮機(jī)聯(lián)網(wǎng)控制中的應(yīng)用

        螺桿式空氣壓縮機(jī)分為單螺桿和雙螺桿兩類。雙螺桿空壓機(jī)克服了單螺桿空壓機(jī)不平衡、軸承易損的缺點(diǎn)，具有壽命長(zhǎng)，噪音低，更加節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。八十年代技術(shù)成熟后，其應(yīng)用范圍在日漸擴(kuò)大，逐步取代了單螺桿空壓機(jī)。

 

        由于生產(chǎn)需要大量壓縮空氣，一臺(tái)空壓機(jī)無(wú)法滿足。需要多臺(tái)空壓機(jī)并網(wǎng)使用，才能滿足生產(chǎn)所需的大量壓縮空氣。老型號(hào)的空壓機(jī)，其啟停是各自好立控制，是靠在儲(chǔ)氣罐或者管路上安裝有電接點(diǎn)壓力開關(guān)，可對(duì)壓力開關(guān)進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)壓力沒有達(dá)到所需壓力的時(shí)候，壓力開關(guān)是閉合的，接通電機(jī)的電源，空壓機(jī)開始工作；當(dāng)壓力達(dá)到了所需壓力的時(shí)候壓力開關(guān)斷開，切斷了電機(jī)的電源，空壓機(jī)停止工作。機(jī)械壓力開關(guān)，為純機(jī)械形變導(dǎo)致微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作。當(dāng)壓力增加時(shí)，作用在不同的傳感壓力元器件（膜片、波紋管、活塞）產(chǎn)生形變，將向上移動(dòng)，通過(guò)欄桿彈簧等機(jī)械結(jié)構(gòu)，#終啟動(dòng)#上端的微動(dòng)開關(guān)，使電信號(hào)輸出。在多臺(tái)空壓機(jī)并網(wǎng)使用中，由于各臺(tái)設(shè)備好立控制并且壓力開關(guān)控制精度低，往往會(huì)出現(xiàn)如下現(xiàn)象：在壓力不夠的情況下某臺(tái)設(shè)備已經(jīng)啟動(dòng)，其他設(shè)備并沒有工作，單臺(tái)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間工作，壓力還上不去；還有可能在壓力達(dá)到設(shè)定值后一些設(shè)備停止工作了，另外一些設(shè)備還在工作。以上現(xiàn)象往往會(huì)引起壓力波動(dòng)較大、能耗高、某些設(shè)備壽命縮短等問(wèn)題。

 

        基于以上問(wèn)題，我們可以考慮對(duì)老設(shè)備進(jìn)行改造，應(yīng)用PLC對(duì)多臺(tái)老空壓機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。

 

        在儲(chǔ)氣罐或者管路上加裝法蘭式壓力變送器，其對(duì)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將模擬量信號(hào)通過(guò) PLC 的模擬量輸入模塊傳輸給PLC，PLC經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，通過(guò)數(shù)字量輸出模塊來(lái)控制各個(gè)機(jī)組的啟停。PLC系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)壓力，將系統(tǒng)壓力與用戶設(shè)定壓力上限、下限，進(jìn)行比較，通過(guò)編寫程序進(jìn)行智能化的邏輯判斷，對(duì)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的啟停控制，保證系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定與平衡。

比如：工藝需求壓縮空氣壓力 0.75-0.85MPa，我們可以通過(guò)觸摸屏設(shè)置，系統(tǒng)壓力在0.85-0.83MPa時(shí)，無(wú)空壓機(jī)啟動(dòng)；系統(tǒng)壓力在0.83-0.00MPa時(shí)，一號(hào)空壓機(jī)啟動(dòng)；系統(tǒng)壓力在0.80-0.00MPa時(shí)，二號(hào)空壓機(jī)啟動(dòng)；系統(tǒng)壓力在0.77-0.00MPa時(shí)，三、四號(hào)空壓機(jī)啟動(dòng)。這樣系統(tǒng)壓力在0.83-0.80MPa時(shí)只有一號(hào)空壓機(jī)啟動(dòng)，其作為主機(jī)為管網(wǎng)提供壓縮空氣，備機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)；主機(jī)啟動(dòng)后，如果系統(tǒng)壓力仍然下降，系統(tǒng)壓力在0.80-0.77MPa時(shí)，二號(hào)空壓機(jī)啟動(dòng)，此時(shí)一、二號(hào)空壓機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行；系統(tǒng)壓力繼續(xù)下降，在 0.77-0.00MPa 時(shí)，四臺(tái)空壓機(jī)同時(shí)工作。

 

        以上情況將一號(hào)空壓機(jī)作為主機(jī)，啟動(dòng)順序依次為一、二、三、四號(hào)機(jī)。還可以編寫主機(jī)自動(dòng)循環(huán)功能，設(shè)置主機(jī)循環(huán)時(shí)間，四臺(tái)機(jī)器在不同的時(shí)間段分別作為主機(jī)，改變其啟動(dòng)優(yōu)先級(jí)，保證每臺(tái)空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)間的一致性。

 

        通過(guò)以上改造，我們可以通過(guò)壓縮空氣的使用量來(lái)采用PLC控制空壓機(jī)的啟動(dòng)數(shù)量，用氣量大的情況下啟動(dòng)機(jī)組數(shù)量多，用氣量小的情況下啟動(dòng)機(jī)組數(shù)量少。采用的這種控制模式，即保證了系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定與平衡，又通過(guò)空壓機(jī)的合理啟停起到了節(jié)能降耗的作用。改變其啟動(dòng)優(yōu)先級(jí)，保證每臺(tái)空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)間的一致性，提高備用設(shè)備的可靠性系數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除缺陷，確保機(jī)組安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

 

3 結(jié)語(yǔ)

        PLC在老舊設(shè)備改造中應(yīng)用廣泛，對(duì)老設(shè)備進(jìn)行合理的自控改造，可以使其重新散發(fā)活力。合理的運(yùn)用PLC自控系統(tǒng)控制設(shè)備，還能起到節(jié)能降耗的作用，并延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。這些需要我們的技術(shù)人員去發(fā)掘、應(yīng)用。

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