摘要：介紹臺(tái)達(dá)觸摸屏、PLC在該系統(tǒng)的應(yīng)用，并對(duì)系統(tǒng)的溫控原理作出闡述，同時(shí)介紹臺(tái)達(dá)PLC和溫控器的通訊在系統(tǒng)中的靈活運(yùn)用。
關(guān)鍵詞：PLC、PID溫度控制、觸摸屏
一、概述
醫(yī)藥行業(yè)是近年發(fā)展比較快速的行業(yè)，被稱為朝陽(yáng)行業(yè)。因此能夠在這個(gè)領(lǐng)域占有一席之地是我們的一個(gè)努力方向。目前我們已經(jīng)在單頭封口機(jī)，藥液灌注機(jī)，自動(dòng)加塞機(jī)，干燥機(jī)等多個(gè)醫(yī)藥機(jī)械上應(yīng)用我公司的產(chǎn)品。現(xiàn)以口服液玻璃瓶消毒生產(chǎn)線為例， 介紹系統(tǒng)配置及應(yīng)用。
二、工藝流程及要求
口服液線共包括三部分。首先玻璃瓶先經(jīng)過(guò)清洗機(jī)洗滌后，再經(jīng)過(guò)干燥機(jī)高溫消毒，最后進(jìn)入灌裝封口機(jī)。
1.清洗機(jī)
清洗機(jī)主要適用玻璃瓶的內(nèi)腔洗滌，它可單機(jī)也可聯(lián)線運(yùn)行，該機(jī)的洗瓶效果完全符合GMP要求。
玻璃瓶經(jīng)導(dǎo)引帶后，通過(guò)輸瓶機(jī)和撥輪轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入洗瓶轉(zhuǎn)盤(pán)，并經(jīng)多次沖洗，干凈的玻璃瓶通過(guò)輸瓶機(jī)進(jìn)入下一環(huán)節(jié)干燥機(jī)。
2.干燥機(jī)
干燥機(jī)消毒設(shè)備示意圖如圖1所示，玻璃瓶從入口處進(jìn)入，碰到傳感器1，激活走帶機(jī)走帶，帶動(dòng)瓶從入口走向出口，途經(jīng)預(yù)熱區(qū)、消毒區(qū)、冷卻區(qū)，只有進(jìn)口風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)機(jī)、出口風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，能走帶。 如入口處進(jìn)瓶過(guò)快，擠壓傳感器2，則發(fā)出信號(hào)去停止前方設(shè)備停止進(jìn)瓶，如出口不暢，傳感器3發(fā)出信號(hào)，停止走帶機(jī)工作。五個(gè)風(fēng)機(jī)中只要有一個(gè)停機(jī)，就停止加熱器運(yùn)行，并報(bào)警顯示。檢測(cè)風(fēng)機(jī)不運(yùn)行有傳感開(kāi)關(guān)裝在風(fēng)機(jī)的出口處，風(fēng)機(jī)變頻器的故障輸出點(diǎn)進(jìn)入 PLC，走帶機(jī)及各電機(jī)的空氣開(kāi)關(guān)跳閘接點(diǎn)也都進(jìn)入PLC，加熱器裝在爐子的中央頂部，由熱風(fēng)機(jī)向下均勻擴(kuò)散加溫。要求對(duì)不同型號(hào)大小的玻璃瓶進(jìn)行不同溫度的設(shè)置，能顯示各區(qū)的溫度值，并有反應(yīng)溫度的走勢(shì)曲線圖，對(duì)于進(jìn)風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)機(jī)、出口風(fēng)機(jī)要有能檢測(cè)其風(fēng)壓的數(shù)值顯示，以確定過(guò)濾網(wǎng)是否堵塞。
在正常工作時(shí)， 下班后， 當(dāng)溫度下降到100℃以下， 設(shè)備能自動(dòng)關(guān)機(jī)， 如爐內(nèi)還有瓶未處理完， 則啟動(dòng)夜間工作， 這樣在100℃以下停機(jī)后， 還有進(jìn)口風(fēng)機(jī)， 出口風(fēng)機(jī)工作， 以保證外部的灰塵不能進(jìn)入爐內(nèi)。 對(duì)于消毒時(shí)間， 由PLC采集出口處傳感器的數(shù)據(jù)， 通過(guò)速度轉(zhuǎn)化為時(shí)間 來(lái)顯示玻璃瓶在消毒區(qū)的消毒時(shí)間， 以確保消毒的可靠性。 設(shè)備在保障下， 要求能準(zhǔn)確顯示故障發(fā)生點(diǎn)及解決問(wèn)題對(duì)策畫(huà)面， 并有動(dòng)畫(huà)反映生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工作情況。消毒完成后進(jìn)入下一工序灌裝封口。
3.灌裝封口機(jī)
灌裝封口機(jī)主要用途是將已經(jīng)生產(chǎn)好的藥液經(jīng)灌裝口注入玻璃瓶?jī)?nèi)。主要控制傳輸機(jī)的速度來(lái)實(shí)現(xiàn)液體的注入和速度調(diào)節(jié)。再經(jīng)過(guò)壓蓋密封玻璃瓶口，整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，保證了產(chǎn)品的高潔凈度。
系統(tǒng)配置
對(duì)于以上要求， 我們選用中達(dá)電通股份有限公司的POP-A系列觸摸屏、DVP系列PLC，臺(tái)達(dá)S系列變頻器組成一個(gè)控制系統(tǒng)， 具體如下:
（1）清洗機(jī)：PT型號(hào)為DOP-A57CSTD， 該屏是5.7吋彩屏，由于點(diǎn)數(shù)不多，所以選用DVP32ES00R2。
（2）干燥機(jī)：PT型號(hào)為DOP-A75CSTD， 該屏是7.5吋屏， 采用232口進(jìn)行下載和編程， 采用RS232口和PLC通訊， 選用彩色能很好地反映現(xiàn)場(chǎng)景色， 動(dòng)畫(huà)逼真、美觀。PLC選用DVP系列， 溫度輸入單元采用臺(tái)達(dá)DATA4848C1帶485通訊的溫度控制器，其系統(tǒng)構(gòu)成如圖2所示。
（3）灌裝封口機(jī)：PT型號(hào)為DOP-A75CSTD， 由于需控制瓶體的前進(jìn)速度，所以選用VFD015S21A去控制封口時(shí)瓶體的速度，選用DVP60ES00R2控制上述變頻器及其它相應(yīng)設(shè)備。
三、調(diào)試運(yùn)行情況
該系統(tǒng)最重要的是對(duì)消毒區(qū)溫度精度控制的調(diào)試， 消毒區(qū)的加熱系統(tǒng)采用五組電熱絲單元加熱， 整個(gè)溫度控制采用可控硅移相調(diào)壓方式進(jìn)行，這樣的控制方式能達(dá)到溫度控制穩(wěn)定，溫度調(diào)節(jié)控制時(shí)，工作電流沖擊小，并且機(jī)器的工作噪聲減小，以前該生產(chǎn)線采用的是PWM的開(kāi)斷式繼電器控制接觸器進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)控制，當(dāng)時(shí)的情況是：生產(chǎn)線試運(yùn)行時(shí)， 出現(xiàn)溫度加溫時(shí)，機(jī)器的啪啪頻繁接觸器聲很大，機(jī)器造成電流波動(dòng)也很大，不利于現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境的優(yōu)化。
在這以后，廠家提出改變加熱的控制方案，通過(guò)性價(jià)比的選擇，廠家選定我臺(tái)達(dá)的DVP系列PLC加上臺(tái)達(dá)7.5吋彩屏和帶通訊的溫控器進(jìn)行整合方案控制，相比實(shí)現(xiàn)同樣的功能，某日本品牌產(chǎn)品必須要配溫度模塊和模擬量輸出模塊，整體沒(méi)有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，且溫度控制程序復(fù)雜，特別是該日本品牌的觸摸屏沒(méi)有停電曲線記憶功能，而在制藥行業(yè)中，該功能是一個(gè)很注重的參數(shù)。在調(diào)試中，通過(guò)觸摸屏對(duì)溫控器的溫度設(shè)定及相關(guān)參數(shù)設(shè)定，很好的實(shí)現(xiàn)了PID溫度控制，依靠溫控器的專用控制功能，極大的滿足廠家的要求，而且還大大減少了程序開(kāi)發(fā)量，廠家的技術(shù)人員講，該方案是一個(gè)化復(fù)雜為簡(jiǎn)單的精辟實(shí)例。
該系統(tǒng)經(jīng)調(diào)試后， 運(yùn)行正常。 各方面性能指標(biāo)均達(dá)到廠家要求。
四、結(jié)束語(yǔ)
該系統(tǒng)應(yīng)用于口服液生產(chǎn)線， 主要要求是對(duì)消毒溫度控制良好， 能對(duì)各區(qū)溫度進(jìn)行顯示， 并對(duì)不同工況的消毒溫度進(jìn)行設(shè)置。 現(xiàn)場(chǎng)故障一經(jīng)發(fā)生能馬上彈出一詳細(xì)故障對(duì)策畫(huà)面， 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)工作情況看， 滿足設(shè)計(jì)要求。 同時(shí)該系統(tǒng)又可以單獨(dú)組成獨(dú)立系統(tǒng)，用戶可以獨(dú)立購(gòu)買(mǎi)其中任何一個(gè)機(jī)種。這個(gè)系統(tǒng)是一種智能化的專家對(duì)策系統(tǒng)， 增強(qiáng)了人機(jī)交互性， 提高設(shè)備的控制性能， 簡(jiǎn)化了操作柜設(shè)計(jì)， 提高了設(shè)備科技含量， 體現(xiàn)我臺(tái)達(dá)產(chǎn)品的強(qiáng)大整合能力，使廠家的產(chǎn)品在市場(chǎng)上很有競(jìng)爭(zhēng)力， 有很大的發(fā)展空間。