PLC 在無(wú)菌過(guò)濾洗滌干燥機濾網(wǎng)保護中的應用

 

        無(wú)菌級過(guò)濾洗滌干燥機的設計與裝配嚴格按照guojiaGMP與美國FDA要求進(jìn)行，完全符合藥品生產(chǎn)工藝要求，系統安全、穩定、可靠；設備材質(zhì)嚴格控制。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金屬燒結網(wǎng)，避免產(chǎn)生纖維；與物料直接接觸的設備內表面平整、光滑、無(wú)死角，易于清潔和消毒；設備不對裝置之外的環(huán)境構成污染，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、減速機、升降裝置不銹鋼外罩防護，夾套回流道加保溫氈隔熱，大大減少熱損失以及對外界的影響；嚴格采用安全可靠的防爆電器，并設有消除靜電的滑輪及其他安全連鎖功能、保險裝置。物料、溶媒、氮氣等所有管道設計無(wú)死角、盲管，設備表面均經(jīng)機械自動(dòng)精細拋光或電解拋光，設備內表面Ra≤0.4，外表面Ra≤0.8；攪拌軸和側出料閥桿裝由金屬波紋管保護；可取出的旋轉清洗噴淋球，用于在線(xiàn)清洗；干法雙端面機械密封，氮氣保護與冷卻，可進(jìn)行在線(xiàn)檢漏。粉塵捕集器可CIP，旋轉接頭可在線(xiàn)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)現固液分離；濾餅平料：攪拌槳葉反向旋轉將濾餅表面的裂縫抹平，避免清洗溶劑沿裂縫短路；調漿和清洗：通過(guò)旋轉噴球使清洗液均勻噴灑在容器內，可實(shí)現內部清洗和物料清洗。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，攪拌槳葉正向旋轉將濾餅逐層刮松。設備加熱系統均勻加熱濕濾餅，使溶劑加速蒸發(fā)，物料充分干燥；在線(xiàn)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；側出料：干燥完畢后，攪拌槳葉正向旋轉，刮松并推動(dòng)物料從設備側出料口自動(dòng)卸料；CIP與SIP。

 

        其主要構成為：機罩、減速箱、主軸、電機、機械密封、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(pán)、濾液出口等。

 

        主要工作流程如下：shou先密閉整個(gè)設備系統，設備加入無(wú)菌氮氣進(jìn)行保護，從結晶罐向設備加入結晶母液，加液完畢后通入無(wú)菌氮氣加壓進(jìn)行壓濾，通過(guò)底部的金屬燒結板濾網(wǎng)實(shí)現結晶液的固液分離。固液分離后對濾餅進(jìn)行清洗液噴淋，進(jìn)行洗滌。洗滌結束后再進(jìn)行過(guò)濾抽干。濾餅在被攪拌漿葉逐層刮疏松的同時(shí)，設備罐體、濾板的底部，以及旋轉的攪拌葉同時(shí)加熱，物料在攪拌漿葉的旋轉下，邊翻動(dòng)混合，邊取得熱量。罐體內通過(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(cháng)時(shí)間會(huì )造成濾網(wǎng)變型、斷裂，如果發(fā)現不及時(shí)，甚至有可能造成濾網(wǎng)的大面積破洞。對生產(chǎn)造成巨大損失。針對此現象，我們可以應用PLC對設備進(jìn)行一些改進(jìn)，從而避免此種問(wèn)題的發(fā)生。

 

        基于設備自帶PLC，再增加模擬量輸入模組，數字量輸出模組。壓力變送器兩臺，分別測量濾板上、下壓力，接入PLC新增的模擬量輸入模組，將測量數值傳輸至PLC進(jìn)行運算。氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥門(mén)兩臺，分別控制濾板上、下兩個(gè)真空管路的通斷。PLC對采集到的濾板上、下壓力進(jìn)行運算，計算其壓差值，如果壓差值超過(guò)警戒范圍，那么數字量輸出模組將對兩臺氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥門(mén)發(fā)出指令，關(guān)閉閥門(mén)，切斷真空。從而保護濾板。同時(shí)，上位機觸摸屏進(jìn)行報警提示。操作人員收到報警后，可對設備進(jìn)行檢查，消除報警。

 

2 PLC 在多臺螺桿空氣壓縮機聯(lián)網(wǎng)控制中的應用

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

 

        由于生產(chǎn)需要大量壓縮空氣，一臺空壓機無(wú)法滿(mǎn)足。需要多臺空壓機并網(wǎng)使用，才能滿(mǎn)足生產(chǎn)所需的大量壓縮空氣。老型號的空壓機，其啟停是各自好立控制，是靠在儲氣罐或者管路上安裝有電接點(diǎn)壓力開(kāi)關(guān)，可對壓力開(kāi)關(guān)進(jìn)行設置，當壓力沒(méi)有達到所需壓力的時(shí)候，壓力開(kāi)關(guān)是閉合的，接通電機的電源，空壓機開(kāi)始工作；當壓力達到了所需壓力的時(shí)候壓力開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，切斷了電機的電源，空壓機停止工作。機械壓力開(kāi)關(guān)，為純機械形變導致微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作。當壓力增加時(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)欄桿彈簧等機械結構，#終啟動(dòng)#上端的微動(dòng)開(kāi)關(guān)，使電信號輸出。在多臺空壓機并網(wǎng)使用中，由于各臺設備好立控制并且壓力開(kāi)關(guān)控制精度低，往往會(huì )出現如下現象：在壓力不夠的情況下某臺設備已經(jīng)啟動(dòng)，其他設備并沒(méi)有工作，單臺設備長(cháng)時(shí)間工作，壓力還上不去；還有可能在壓力達到設定值后一些設備停止工作了，另外一些設備還在工作。以上現象往往會(huì )引起壓力波動(dòng)較大、能耗高、某些設備壽命縮短等問(wèn)題。

 

        基于以上問(wèn)題，我們可以考慮對老設備進(jìn)行改造，應用PLC對多臺老空壓機實(shí)現聯(lián)網(wǎng)控制。

 

        在儲氣罐或者管路上加裝法蘭式壓力變送器，其對壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，并將模擬量信號通過(guò) PLC 的模擬量輸入模塊傳輸給PLC，PLC經(jīng)過(guò)數據分析，通過(guò)數字量輸出模塊來(lái)控制各個(gè)機組的啟停。PLC系統實(shí)時(shí)采集系統壓力，將系統壓力與用戶(hù)設定壓力上限、下限，進(jìn)行比較，通過(guò)編寫(xiě)程序進(jìn)行智能化的邏輯判斷，對設備進(jìn)行相應的啟�？刂�，保證系統壓力的穩定與平衡。

比如：工藝需求壓縮空氣壓力 0.75-0.85MPa，我們可以通過(guò)觸摸屏設置，系統壓力在0.85-0.83MPa時(shí)，無(wú)空壓機啟動(dòng)；系統壓力在0.83-0.00MPa時(shí)，一號空壓機啟動(dòng)；系統壓力在0.80-0.00MPa時(shí)，二號空壓機啟動(dòng)；系統壓力在0.77-0.00MPa時(shí)，三、四號空壓機啟動(dòng)。這樣系統壓力在0.83-0.80MPa時(shí)只有一號空壓機啟動(dòng)，其作為主機為管網(wǎng)提供壓縮空氣，備機處于停機狀態(tài)；主機啟動(dòng)后，如果系統壓力仍然下降，系統壓力在0.80-0.77MPa時(shí)，二號空壓機啟動(dòng)，此時(shí)一、二號空壓機并網(wǎng)運行；系統壓力繼續下降，在 0.77-0.00MPa 時(shí)，四臺空壓機同時(shí)工作。

 

        以上情況將一號空壓機作為主機，啟動(dòng)順序依次為一、二、三、四號機。還可以編寫(xiě)主機自動(dòng)循環(huán)功能，設置主機循環(huán)時(shí)間，四臺機器在不同的時(shí)間段分別作為主機，改變其啟動(dòng)優(yōu)先級，保證每臺空壓機運行時(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控制空壓機的啟動(dòng)數量，用氣量大的情況下啟動(dòng)機組數量多，用氣量小的情況下啟動(dòng)機組數量少。采用的這種控制模式，即保證了系統壓力的穩定與平衡，又通過(guò)空壓機的合理啟停起到了節能降耗的作用。改變其啟動(dòng)優(yōu)先級，保證每臺空壓機運行時(shí)間的一致性，提高備用設備的可靠性系數，及時(shí)發(fā)現和消除缺陷，確保機組安全穩定、經(jīng)濟運行。

 

3 結語(yǔ)

        PLC在老舊設備改造中應用廣泛，對老設備進(jìn)行合理的自控改造，可以使其重新散發(fā)活力。合理的運用PLC自控系統控制設備，還能起到節能降耗的作用，并延長(cháng)設備的使用壽命。這些需要我們的技術(shù)人員去發(fā)掘、應用。

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