PLC 在无菌过滤洗涤干燥机滤网保护中的应用

 

        无菌级过滤洗涤干燥机的设计与装配严格按照guojiaGMP与美国FDA要求进行，完全符合药品生产工艺要求，系统安全、稳定、可靠；设备材质严格控制。与物料直接接触的零部件均选用无毒、耐腐蚀的 SUS316L 材质、PTFE 或 EPDM 密封材料。滤网采用SUS316L金属烧结网，避免产生纤维；与物料直接接触的设备内表面平整、光滑、无死角，易于清洁和消毒；设备不对装置之外的环境构成污染，并妥善采取防尘、防漏、隔热、防噪音等措施。全封闭的工作状态，电机、减速机、升降装置不锈钢外罩防护，夹套回流道加保温毡隔热，大大减少热损失以及对外界的影响；严格采用安全可靠的防爆电器，并设有消除静电的滑轮及其他安全连锁功能、保险装置。物料、溶媒、氮气等所有管道设计无死角、盲管，设备表面均经机械自动精细抛光或电解抛光，设备内表面Ra≤0.4，外表面Ra≤0.8；搅拌轴和侧出料阀杆装由金属波纹管保护；可取出的旋转清洗喷淋球，用于在线清洗；干法双端面机械密封，氮气保护与冷却，可进行在线检漏。粉尘捕集器可CIP，旋转接头可在线检漏。

 

        其功能大致分为：进料；过滤：在真空或加压状态下实现固液分离；滤饼平料：搅拌桨叶反向旋转将滤饼表面的裂缝抹平，避免清洗溶剂沿裂缝短路；调浆和清洗：通过旋转喷球使清洗液均匀喷洒在容器内，可实现内部清洗和物料清洗。通过升降搅拌桨叶搅拌将滤饼和清洗液混合，使物料得到充分洗涤；干燥：在真空状态下，搅拌桨叶正向旋转将滤饼逐层刮松。设备加热系统均匀加热湿滤饼，使溶剂加速蒸发，物料充分干燥；在线取样：在干燥过程中可以通过取样阀进行物料取样检验；侧出料：干燥完毕后，搅拌桨叶正向旋转，刮松并推动物料从设备侧出料口自动卸料；CIP与SIP。

 

        其主要构成为：机罩、减速箱、主轴、电机、机械密封、操作面板、罐体、出料阀、支腿、平衡口、搅拌桨、升降装置、过滤网、底盘、滤液出口等。

 

        主要工作流程如下：shou先密闭整个设备系统，设备加入无菌氮气进行保护，从结晶罐向设备加入结晶母液，加液完毕后通入无菌氮气加压进行压滤，通过底部的金属烧结板滤网实现结晶液的固液分离。固液分离后对滤饼进行清洗液喷淋，进行洗涤。洗涤结束后再进行过滤抽干。滤饼在被搅拌浆叶逐层刮疏松的同时，设备罐体、滤板的底部，以及旋转的搅拌叶同时加热，物料在搅拌浆叶的旋转下，边翻动混合，边取得热量。罐体内通过抽真空的方法，把物料蒸发出来的气体迅速带走。从而达到干燥的目的。物料干燥合格后进行出料程序。

 

        在干燥阶段，滤网上端和底端都要同时进行抽真空，这样可以使蒸发出来的气体尽可能多的、快速的被带走。在日常的使用过程中，由于管路堵塞等原因造成滤网上端和底端的真空度不一致，从而造成滤网受力不平衡，长时间会造成滤网变型、断裂，如果发现不及时，甚至有可能造成滤网的大面积破洞。对生产造成巨大损失。针对此现象，我们可以应用PLC对设备进行一些改进，从而避免此种问题的发生。

 

        基于设备自带PLC，再增加模拟量输入模组，数字量输出模组。压力变送器两台，分别测量滤板上、下压力，接入PLC新增的模拟量输入模组，将测量数值传输至PLC进行运算。气动开关阀门两台，分别控制滤板上、下两个真空管路的通断。PLC对采集到的滤板上、下压力进行运算，计算其压差值，如果压差值超过警戒范围，那么数字量输出模组将对两台气动开关阀门发出指令，关闭阀门，切断真空。从而保护滤板。同时，上位机触摸屏进行报警提示。操作人员收到报警后，可对设备进行检查，消除报警。

 

2 PLC 在多台螺杆空气压缩机联网控制中的应用

        螺杆式空气压缩机分为单螺杆和双螺杆两类。双螺杆空压机克服了单螺杆空压机不平衡、轴承易损的缺点，具有寿命长，噪音低，更加节能等优点。八十年代技术成熟后，其应用范围在日渐扩大，逐步取代了单螺杆空压机。

 

        由于生产需要大量压缩空气，一台空压机无法满足。需要多台空压机并网使用，才能满足生产所需的大量压缩空气。老型号的空压机，其启停是各自好立控制，是靠在储气罐或者管路上安装有电接点压力开关，可对压力开关进行设置，当压力没有达到所需压力的时候，压力开关是闭合的，接通电机的电源，空压机开始工作；当压力达到了所需压力的时候压力开关断开，切断了电机的电源，空压机停止工作。机械压力开关，为纯机械形变导致微动开关动作。当压力增加时，作用在不同的传感压力元器件（膜片、波纹管、活塞）产生形变，将向上移动，通过栏杆弹簧等机械结构，#终启动#上端的微动开关，使电信号输出。在多台空压机并网使用中，由于各台设备好立控制并且压力开关控制精度低，往往会出现如下现象：在压力不够的情况下某台设备已经启动，其他设备并没有工作，单台设备长时间工作，压力还上不去；还有可能在压力达到设定值后一些设备停止工作了，另外一些设备还在工作。以上现象往往会引起压力波动较大、能耗高、某些设备寿命缩短等问题。

 

        基于以上问题，我们可以考虑对老设备进行改造，应用PLC对多台老空压机实现联网控制。

 

        在储气罐或者管路上加装法兰式压力变送器，其对压力进行实时监测，并将模拟量信号通过 PLC 的模拟量输入模块传输给PLC，PLC经过数据分析，通过数字量输出模块来控制各个机组的启停。PLC系统实时采集系统压力，将系统压力与用户设定压力上限、下限，进行比较，通过编写程序进行智能化的逻辑判断，对设备进行相应的启停控制，保证系统压力的稳定与平衡。

比如：工艺需求压缩空气压力 0.75-0.85MPa，我们可以通过触摸屏设置，系统压力在0.85-0.83MPa时，无空压机启动；系统压力在0.83-0.00MPa时，一号空压机启动；系统压力在0.80-0.00MPa时，二号空压机启动；系统压力在0.77-0.00MPa时，三、四号空压机启动。这样系统压力在0.83-0.80MPa时只有一号空压机启动，其作为主机为管网提供压缩空气，备机处于停机状态；主机启动后，如果系统压力仍然下降，系统压力在0.80-0.77MPa时，二号空压机启动，此时一、二号空压机并网运行；系统压力继续下降，在 0.77-0.00MPa 时，四台空压机同时工作。

 

        以上情况将一号空压机作为主机，启动顺序依次为一、二、三、四号机。还可以编写主机自动循环功能，设置主机循环时间，四台机器在不同的时间段分别作为主机，改变其启动优先级，保证每台空压机运行时间的一致性。

 

        通过以上改造，我们可以通过压缩空气的使用量来采用PLC控制空压机的启动数量，用气量大的情况下启动机组数量多，用气量小的情况下启动机组数量少。采用的这种控制模式，即保证了系统压力的稳定与平衡，又通过空压机的合理启停起到了节能降耗的作用。改变其启动优先级，保证每台空压机运行时间的一致性，提高备用设备的可靠性系数，及时发现和消除缺陷，确保机组安全稳定、经济运行。

 

3 结语

        PLC在老旧设备改造中应用广泛，对老设备进行合理的自控改造，可以使其重新散发活力。合理的运用PLC自控系统控制设备，还能起到节能降耗的作用，并延长设备的使用寿命。这些需要我们的技术人员去发掘、应用。

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