PLC 在無菌過濾洗滌干燥機濾網保護中的應用

 

        無菌級過濾洗滌干燥機的設計與裝配嚴格按照guojiaGMP與美國FDA要求進行，完全符合藥品生產工藝要求，系統安全、穩定、可靠；設備材質嚴格控制。與物料直接接觸的零部件均選用無毒、耐腐蝕的 SUS316L 材質、PTFE 或 EPDM 密封材料。濾網采用SUS316L金屬燒結網，避免產生纖維；與物料直接接觸的設備內表面平整、光滑、無死角，易于清潔和消毒；設備不對裝置之外的環境構成污染，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，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死角、盲管，設備表面均經機械自動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，用于在線清洗；干法雙端面機械密封，氮氣保護與冷卻，可進行在線檢漏。粉塵捕集器可CIP，旋轉接頭可在線檢漏。

 

        其功能大致分為：進料；過濾：在真空或加壓狀態下實現固液分離；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：通過旋轉噴球使清洗液均勻噴灑在容器內，可實現內部清洗和物料清洗。通過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，物料充分干燥；在線取樣：在干燥過程中可以通過取樣閥進行物料取樣檢驗；側出料：干燥完畢后，攪拌槳葉正向旋轉，刮松并推動物料從設備側出料口自動卸料；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、過濾網、底盤、濾液出口等。

 

        主要工作流程如下：shou先密閉整個設備系統，設備加入無菌氮氣進行保護，從結晶罐向設備加入結晶母液，加液完畢后通入無菌氮氣加壓進行壓濾，通過底部的金屬燒結板濾網實現結晶液的固液分離。固液分離后對濾餅進行清洗液噴淋，進行洗滌。洗滌結束后再進行過濾抽干。濾餅在被攪拌漿葉逐層刮疏松的同時，設備罐體、濾板的底部，以及旋轉的攪拌葉同時加熱，物料在攪拌漿葉的旋轉下，邊翻動混合，邊取得熱量。罐體內通過抽真空的方法，把物料蒸發出來的氣體迅速帶走。從而達到干燥的目的。物料干燥合格后進行出料程序。

 

        在干燥階段，濾網上端和底端都要同時進行抽真空，這樣可以使蒸發出來的氣體盡可能多的、快速的被帶走。在日常的使用過程中，由于管路堵塞等原因造成濾網上端和底端的真空度不一致，從而造成濾網受力不平衡，長時間會造成濾網變型、斷裂，如果發現不及時，甚至有可能造成濾網的大面積破洞。對生產造成巨大損失。針對此現象，我們可以應用PLC對設備進行一些改進，從而避免此種問題的發生。

 

        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進行運算。氣動開關閥門兩臺，分別控制濾板上、下兩個真空管路的通斷。PLC對采集到的濾板上、下壓力進行運算，計算其壓差值，如果壓差值超過警戒范圍，那么數字量輸出模組將對兩臺氣動開關閥門發出指令，關閉閥門，切斷真空。從而保護濾板。同時，上位機觸摸屏進行報警提示。操作人員收到報警后，可對設備進行檢查，消除報警。

 

2 PLC 在多臺螺桿空氣壓縮機聯網控制中的應用

        螺桿式空氣壓縮機分為單螺桿和雙螺桿兩類。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，具有壽命長，噪音低，更加節能等優點。八十年代技術成熟后，其應用范圍在日漸擴大，逐步取代了單螺桿空壓機。

 

        由于生產需要大量壓縮空氣，一臺空壓機無法滿足。需要多臺空壓機并網使用，才能滿足生產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壓力開關，可對壓力開關進行設置，當壓力沒有達到所需壓力的時候，壓力開關是閉合的，接通電機的電源，空壓機開始工作；當壓力達到了所需壓力的時候壓力開關斷開，切斷了電機的電源，空壓機停止工作。機械壓力開關，為純機械形變導致微動開關動作。當壓力增加時，作用在不同的傳感壓力元器件（膜片、波紋管、活塞）產生形變，將向上移動，通過欄桿彈簧等機械結構，#終啟動#上端的微動開關，使電信號輸出。在多臺空壓機并網使用中，由于各臺設備好立控制并且壓力開關控制精度低，往往會出現如下現象：在壓力不夠的情況下某臺設備已經啟動，其他設備并沒有工作，單臺設備長時間工作，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。以上現象往往會引起壓力波動較大、能耗高、某些設備壽命縮短等問題。

 

        基于以上問題，我們可以考慮對老設備進行改造，應用PLC對多臺老空壓機實現聯網控制。

 

        在儲氣罐或者管路上加裝法蘭式壓力變送器，其對壓力進行實時監測，并將模擬量信號通過 PLC 的模擬量輸入模塊傳輸給PLC，PLC經過數據分析，通過數字量輸出模塊來控制各個機組的啟停。PLC系統實時采集系統壓力，將系統壓力與用戶設定壓力上限、下限，進行比較，通過編寫程序進行智能化的邏輯判斷，對設備進行相應的啟停控制，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，我們可以通過觸摸屏設置，系統壓力在0.85-0.83MPa時，無空壓機啟動；系統壓力在0.83-0.00MPa時，一號空壓機啟動；系統壓力在0.80-0.00MPa時，二號空壓機啟動；系統壓力在0.77-0.00MPa時，三、四號空壓機啟動。這樣系統壓力在0.83-0.80MPa時只有一號空壓機啟動，其作為主機為管網提供壓縮空氣，備機處于停機狀態；主機啟動后，如果系統壓力仍然下降，系統壓力在0.80-0.77MPa時，二號空壓機啟動，此時一、二號空壓機并網運行；系統壓力繼續下降，在 0.77-0.00MPa 時，四臺空壓機同時工作。

 

        以上情況將一號空壓機作為主機，啟動順序依次為一、二、三、四號機。還可以編寫主機自動循環功能，設置主機循環時間，四臺機器在不同的時間段分別作為主機，改變其啟動優先級，保證每臺空壓機運行時間的一致性。

 

        通過以上改造，我們可以通過壓縮空氣的使用量來采用PLC控制空壓機的啟動數量，用氣量大的情況下啟動機組數量多，用氣量小的情況下啟動機組數量少。采用的這種控制模式，即保證了系統壓力的穩定與平衡，又通過空壓機的合理啟停起到了節能降耗的作用。改變其啟動優先級，保證每臺空壓機運行時間的一致性，提高備用設備的可靠性系數，及時發現和消除缺陷，確保機組安全穩定、經濟運行。

 

3 結語

        PLC在老舊設備改造中應用廣泛，對老設備進行合理的自控改造，可以使其重新散發活力。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，并延長設備的使用壽命。這些需要我們的技術人員去發掘、應用。

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