制药包衣机的PLC控制系统设计

赵敏鹏

摘 要：制药包衣机控制系统实现了对生产过程的监控，自动调节，能在最大程度上实现生产需要。系统控制简单，使用方便，抗干扰能力强，价格便宜，体积小，节省能源，能广泛的用与生产实践。

关键词：PLC；闭环控制；实时控制；温度检测

Design of PLC control system for drugs manufacture coating machine

Zhao min-peng

（baoji vocational technology college , Electronic information engineering , shanxi baoji721000 ,）

Abstract：Pharmaceutical coating machine control system can monitor to the process of production，Automatic adjustment，Can realize the maximum production needs 。Simple control system，Easy to use，Strong anti-interference ability ，cheap ，Small volume ，Save energy，Can a wide range of use and production practice。

Key words：PLC；Closed-loop control；Real-time control；Temperature examination；

包衣是药剂学中最常用的技术之一，它涉及物理化学、化学工程学、液体力学、高分子材料学等学科。近几十年来，随着新材料、新技术、新机械的不断产生，包衣技术发展迅速，形成了一整套较为完整的理论和操作经验，在药剂学中占有重要地位。

1、制药包衣机

1.1 包衣的作用

包衣的作用包括：①防潮、避光、隔绝空气以增加药物稳定性；②掩盖不良嗅味，减少刺激；③改善外观，便于识别；④控制药物释放部位，如在胃液中易被破坏者使其在肠中释放；⑤控制药物扩散、释放速度；⑥克服配伍禁忌等。包衣材料一般应具有如下要求：①无毒、无化学惰性，在热、光、水分、空气中稳定，不与包衣药物发生反应；②能溶解成均匀分散在适于包衣的分散介质中；③能形成连续、牢固、光滑的衣层，有抗裂性并具良好的隔水、隔湿、遮光、不透气作用；④其溶解性应满足一定要求，有时需不受PH影响，有时只能在某特定PH范围内溶解。

1.2、系统的组成

整个系统的构成主要由主机、热风柜、排风柜、喷雾机构和控制系统等部分组成，如图1所示。主机由密闭工作室、网孔型包衣滚筒、搅拌器、清洗盘、摆线针轮无级变速防爆驱动机构等部件组成。包衣的整个过程都在主机中完成。热风柜由低噪声轴流风机、热交换器、过滤器和柜体等部分组成。主机所需的热风由蒸气经热交换器或电热交换器将热风柜内的空气加热到20～80℃。经加热的空气经由过滤器进入包衣滚筒内, 以加速包衣的干燥。排风柜由防爆离心通风机和柜体构成, 其作用是对主机包衣滚筒工作区保持负压。喷雾系统视不同的包衣要求, 其构成也不同。糖浆包衣的喷雾系统由蠕动泵、硅胶管、多嘴分配器和保温筒等组成; 水相薄膜包衣的喷雾系统由蠕动泵、硅胶管、喷雾管道件和喷枪组成; 有机薄膜无气喷雾系统由36∶1 高压无气泵、无空气喷枪、调节器和其他辅件构成。以上各个部分均在PLC 的控制下协调地工作。

2、系统的控制

整个自动控制由PLC来自动控制，整个的控制过程如图2所示。

制药包衣机是用于对中西药片，药丸及微丸颗粒进行糖衣，水相薄膜，有机薄膜片衣的设备。该工艺过程既可以手动操作，也可以由PLC自动控制完成。全部包衣要求在全封闭状态先进行，无风尘飞扬和喷洒液飞溅，设计成为一种高效，可靠，节能，洁净，环保，操作方便的新型包衣设备。微粒，微丸，药片和素片在洁净密闭的旋转包衣滚筒内，在流线型导流板式搅拌器作用下，不停的做复杂的轨迹运动，按优化的工艺参数自动喷洒包衣敷料，同时在负压状态下进行热能交换，使喷洒在素芯表面的包衣介质得到快速均匀的干燥，形成坚固，致密，平整，光滑的表面包衣层。

3、控制系统结构及功能

根据实际生产的工艺要求,设计了一种通用型的自动化包衣生产设备, 能够进行自动包衣生产。由于生产过程中的一些参数, 如: 时间、循环次数、程序选择和主机转速等需要显示, 所以我选用了三菱公司的晶体管输出型PLCFX2—64MT 进行控制, 以简化硬件接口的设计。在输入部分, 直接用PLC的专用接口，把输入信号送到PLC控制单元。由光电开关检测并送到PLC 内进行计数, 经计算得出主机的实际转速。转速数值由二位数码管显示。其余的输入信号均由键盘输入。系统有自动和手动2 种工作状态。自动状态下, 系统按照程序或用户的设定参数自动循环工作。手动状态下, 按下相应的工艺过程键如“排风”, 则系统在程序的控制下启动排风机工作, 再按一次“排风”键则排风机停机。其他设备的手动操作方法相同。2 种工作状态互锁, 从一个状态到另一个状态的转变需经“总停”。这样做的目的是为了增强系统的安全性。

控制程序：

4．包衣机控制系统的调试

PLC控制系统程序的调试一般包括I/O端子测试和系统调试两部分内容，良好的调试步骤有利于加速总装调试的过程。

4.1I/O端子测试

用手动开关暂时代替现场输入信号，以手动方式逐一对PLC输入端子进行检查、验证，PLC输入端子的指示灯点亮，表示正常；反之，应检查接线或者是I/O点坏。

可以编写一个小程序，在输出电源良好的情况下，检查所有PLC输出端子指示灯是否全亮。，PLC输入端子的指示灯点亮，表示正常；反之，应检查接线或者是I/O点坏。

4.2 系统调试

系统调试应首先按控制要求将电源、外部电路与输入输出端子连接好，然后装载程序于PLC中，运行PLC进行调试。

5. 结论

反复调试,验证操作系统的各种可能性,在断电、恶劣外界环境干扰和人员操作失误等测试条件下,力争发现系统隐含的每一个漏洞和缺陷。此次设计主要实现了对生产过程的监控，自动调节，能在最大程度上实现生产需要。在对包衣过程控制上，主要突出对包衣机内温度和糖衣均匀程度的控制，使糖衣既能均匀的包在药片的表面，又不会因为温度过高而烧焦糖衣。该系统采用可靠性很高的可编程控制器进行控制, 体积小, 能耗低, 效率高, 功能完善, 操作简便, 维护方便。

参考文献

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