PLC自动控制技术在制药设备中的应用

王泽浩

摘 要：自动控制技术是当前科技时代中前沿技术之一，具有极为广泛的应用范围，随着科技技术多样化的发展现象出现，各行各业的都在就改进生产过程，提升生产效率做出努力，将自动化技术应用到生产系统中的合适之处可以帮助优化整个生产工作过程，节省人力消耗，在自动化控制技术系统中，PLC技术属于发展成熟的自动控制技术，在对制药设备进行制造与管理时均可应用该项技术，本文结合现代制药设备应用情况，解析应用PLC技术的正确方法。

关键词：PLC自动控制技术；制药设备；应用方法

药品行业的利润空间比较大，相关产业也在其带动下形成活跃的发展状态，在药品生产活动中，各种先进的制药设备可帮助药品生产企业获取具有更高质量的药品，随着制药企业内部改革活动全面落实，原来的制药设备被替换，存在老化的设备已经不再被继续应用，整体制药活动效率被充分提升。技术人员对制药管理体系进行改进，加入PLC自动控制技术应用到管理制药设备的活动中。本文结合的当前的制药设备应用情况，探索这种自动化控制技术的具体应用情况。

1 PLC自动技术概述

1.1 应用原理分析

PLC即可编程逻辑控制器，是采用数字运算进行操作的电子系统。在工业环境中，PLC是一种数字化运算操作系统，通过数字来模拟输入和输出，从而控制设备和生产过程，按其功能可分为输入、逻辑和输出部分。逻辑部分是PLC的主体，包括中央处理器、存储器等，它的作用是处理由输入部分送入的各种信息，并按照程序规定对这些信息进行逻辑判断。当用户将用户程序调试完成后，通过编程器将其程序写入PLC存储器中，同时将现场的输入信号和被控制的执行元件相应的连接在输入模块的输入端和输出模块的输出端。

1.2 主要技术优势

第一，操作便利，一般可以直接借助计算机来完成仿真模拟实验，有效减少工作任务和工作时间，同时，PLC还具有较强的自动检测功能，可以对设备故障实时检测，并对故障模块采取有效措施给予解决，保障系统安全运行；第二，反应迅速，PLC内部结构中包含辅助继电器，还具有许多连接导线，一般情况下，该类继电器的节点变位时间往往不予考虑，在出现信息变化时具有相对较快的速度；第三，抗干扰性强，PLC控制器能顺利解决触点接触不良等问题，运用输出、输入元件来增强整个系统的运行效果，降低故障发生概率，将一系列的软硬件抗干扰措施应用到电气控制系统之中，能增强系统的抗干扰性，进而可大大提高可靠度；第四，功能完善，在PLC的设备中有着数千件编程元件，其功能及运算能够实现复杂的控制，再与继电器系统相比又具有一定的价格优势，在通信互联网中，PLC可以实现分散控制，集中管理。

1.3 常见制药设备

制药设备包括：粉碎机，切片机，炒药机，煎药机，压片机，制丸机，多功能提取罐，储液罐，配液罐，减压干燥箱，可倾式反应锅，胶囊灌装机，泡罩式包装机，颗粒包装机，散剂包装机，V型混合机，提升加料机等。

2 将PLC技术应用到制药设备中

PLC系统属于电子系统，其在很多电子设备控制工作中均可起到稳定的辅助作用，具有的技术应用优势也极其明显，在将其融入到制药设备应用系统中时，要精准把握各类不同的制药设备的应用需要，将PLC技术系统的最大效能发挥出来。

2.1 控制洗瓶器

尽管制药设备的种类相对丰富，但是大部分药厂使用的制药设备都是比较固定的。洗瓶器是初始制药阶段使用的优质制药设备。PLC系统可帮助精准操纵洗瓶器。洗瓶器的构成简单，关键构成部分是电器箱、高压喷头与不锈钢材质的水泵。洗瓶器运行期间，可对压力原理加以应用，在压力的支持下可以反复冲洗药瓶，与人工清洗方法相比，洗瓶器不仅具有更高的应用效率，同时其清洗工作也更加透彻，瓶壁上相对隐蔽的杂质可被彻底消除，脱离瓶壁后即可坠入水箱。利用PLC技术可通过控制压缩空气、纯净水与循环水等系统的通断时间来达到全面控制洗瓶器的工作目的，除了这些简单的运行系统外，PLC技术还可对复杂的变频器设备、主电机以及各类压力系统进行控制，通过对超声波换能器、压缩空气后形成的压力等进行全过程监控，一旦发现系统产生异常的运行情况，立刻对洗瓶器进行停机处理，并及时发出报警信号，当洗瓶器的故障问题被消除之后，该处系统可继续开展清洗药瓶的活动。

2.2 控制隧道烘干机

应用PLC监控系统，可以有效监控隧道烘干机，清洗过后的药瓶会随着传输带被带入到另外的制备处理系统中，在此过程中需要经过可灭菌的烘箱，具体经过的区域使预热区与可达到高温灭菌效果的区域，此处区域的实际温度往往可以达到250℃，在此区域中需停留超过5min的时间，最终药瓶将被输送到低温冷却区域。在此过程中，应用的输送带的具体运行速度是可以被调节的，PLC系统可以帮助监控温度，并自行记录温度变动，隧道烘干设备在层流保护的影响下可以始终维持稳定运行。还可通过PID控制器来达到精准控制温度的工作目的。

2.3 控制灭菌设备

灭菌设备也是制备药品时必须使用的设备，如果药品没有达到灭菌标准，是难以被正常销售，通过灭菌设备可以有效将药品残留的细菌消除，同时也可控制药性受到的影响，一般灭菌设备支持的灭菌方式有湿热灭菌与水浴灭菌两种，但是在实际灭菌环节可以发现灭菌柜的体积过大，因此可以通过PLC技术来完成扩展模板的应用目的。针对信号问题，可以通过利用转换设备来获取数字信号，强化灭菌控制工作开设效果。

最后经过PLC的逻辑计算来有效的控制、测定灭菌的程序和过程的曲线。用PLC控制系统来控制的灭菌柜，有着十分简单的编程，并且通用性很强，测定的曲线准确度也非常高，系统也很稳定。

2.4 控制灌装轧盖设备

用来灌装口服液药物，并同机完成铝盖或铝塑盖的轧盖等工序。可完成理瓶、输瓶、灌装、理盖、输盖、轧盖等工序，凡与药物接触的零件均采用不锈钢或玻璃制品，无污染。用PLC控制，操作简单，自动化程度高，可以实现无瓶不灌，并在触摸屏上显示速度，產量等，通过接近开关，与隧道烘干机联动起来。当电机过载、入口网带缺瓶、入口网带挤瓶停机，均报警停机。

2.5 控制包装处理设备

制药生产中最后的过程是包装，每条包装线的自动控制系统都由PLC、人机操作界面和各类外围硬件设备构成，可以完成对药品灌装、封口、旋盖、贴标、说明书折叠、装盒封盒、废品剔除、检测等，每个部分都可以看作独立的功能模块，以PLC为核心，针对可编程控制器的输入和输出点较多，因而对输入采样、用户程序执行以及输出刷新采用集中处理。

3 结束语

随着药品安全与质量保障工作被大力关注，制药企业必须根据相关部门的工作要求来调整制药生产体系，将生产隐患问题消除，使科学的药品生产系统可以提供更加优质的药品。制药设备应用频率极高，系统运行时间也是极长的，人工控制方法很难确保制药设备管理工作的完整性，因此可以尝试通过自动化技术来管控制药设备。本文主要运用的自动化技术为PLC技术，该具有数字化应用优势的控制技术可帮助提升药品生产效率，使设备在自动运行的工作状态下也可以满足生产制备需求。

参考文献

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