中达电通系列产品应用于口服液自动生产线的控制

摘要：介绍台达触摸屏、PLC在该系统的应用，并对系统的温控原理作出阐述，同时介绍台达PLC和温控器的通讯在系统中的灵活运用。
关键词：PLC、PID温度控制、触摸屏

一、概述
医药行业是近年发展比较快速的行业，被称为朝阳行业。因此能够在这个领域占有一席之地是我们的一个努力方向。目前我们已经在单头封口机，药液灌注机，自动加塞机，干燥机等多个医药机械上应用我公司的产品。现以口服液玻璃瓶消毒生产线为例， 介绍系统配置及应用。

二、工艺流程及要求
口服液线共包括三部分。首先玻璃瓶先经过清洗机洗涤后，再经过干燥机高温消毒，最后进入灌装封口机。

1.清洗机
清洗机主要适用玻璃瓶的内腔洗涤，它可单机也可联线运行，该机的洗瓶效果完全符合GMP要求。

玻璃瓶经导引带后，通过输瓶机和拨轮转动进入洗瓶转盘，并经多次冲洗，干净的玻璃瓶通过输瓶机进入下一环节干燥机。

2.干燥机
干燥机消毒设备示意图如图1所示，玻璃瓶从入口处进入，碰到传感器1，激活走带机走带，带动瓶从入口走向出口，途经预热区、消毒区、冷却区，只有进口风机、热风机、出口风机、排风机运转，能走带。 如入口处进瓶过快，挤压传感器2，则发出信号去停止前方设备停止进瓶，如出口不畅，传感器3发出信号，停止走带机工作。五个风机中只要有一个停机，就停止加热器运行，并报警显示。检测风机不运行有传感开关装在风机的出口处，风机变频器的故障输出点进入PLC，走带机及各电机的空气开关跳闸接点也都进入PLC，加热器装在炉子的中央顶部，由热风机向下均匀扩散加温。要求对不同型号大小的玻璃瓶进行不同温度的设置，能显示各区的温度值，并有反应温度的走势曲线图，对于进风机、热风机、出口风机要有能检测其风压的数值显示，以确定过滤网是否堵塞。



在正常工作时， 下班后， 当温度下降到100℃以下， 设备能自动关机， 如炉内还有瓶未处理完， 则启动夜间工作， 这样在100℃以下停机后， 还有进口风机， 出口风机工作， 以保证外部的灰尘不能进入炉内。 对于消毒时间， 由PLC采集出口处传感器的数据， 通过速度转化为时间 来显示玻璃瓶在消毒区的消毒时间， 以确保消毒的可靠性。 设备在保障下， 要求能准确显示故障发生点及解决问题对策画面， 并有动画反映生产现场工作情况。消毒完成后进入下一工序灌装封口。

3.灌装封口机
灌装封口机主要用途是将已经生产好的药液经灌装口注入玻璃瓶内。主要控制传输机的速度来实现液体的注入和速度调节。再经过压盖密封玻璃瓶口，整个过程实现自动化控制，保证了产品的高洁净度。

系统配置
对于以上要求， 我们选用中达电通股份有限公司的POP-A系列触摸屏、DVP系列PLC，台达S系列变频器组成一个控制系统， 具体如下:

(1)清洗机：PT型号为DOP-A57CSTD， 该屏是5.7寸彩屏，由于点数不多，所以选用DVP32ES00R2。

(2)干燥机：PT型号为DOP-A75CSTD， 该屏是7.5寸屏， 采用232口进行下载和编程， 采用RS232口和PLC通讯， 选用彩色能很好地反映现场景色， 动画逼真、美观。PLC选用DVP系列， 温度输入单元采用台达DATA4848C1带485通讯的温度控制器，其系统构成如图2所示。



(3)灌装封口机：PT型号为DOP-A75CSTD， 由于需控制瓶体的前进速度，所以选用VFD015S21A去控制封口时瓶体的速度，选用DVP60ES00R2控制上述变频器及其它相应设备。






三、调试运行情况

该系统最重要的是对消毒区温度精度控制的调试， 消毒区的加热系统采用五组电热丝单元加热， 整个温度控制采用可控硅移相调压方式进行，这样的控制方式能达到温度控制稳定，温度调节控制时，工作电流冲击小，并且机器的工作噪声减小，以前该生产线采用的是PWM的开断式继电器控制接触器进行温度调节控制，当时的情况是：生产线试运行时， 出现温度加温时，机器的啪啪频繁接触器声很大，机器造成电流波动也很大，不利于现场工作环境的优化。

在这以后，厂家提出改变加热的控制方案，通过性价比的选择，厂家选定我台达的DVP系列PLC加上台达7.5寸彩屏和带通讯的温控器进行整合方案控制，相比实现同样的功能，某日本品牌产品必须要配温度模块和模拟量输出模块，整体没有价格优势，且温度控制程序复杂，特别是该日本品牌的触摸屏没有停电曲线记忆功能，而在制药行业中，该功能是一个很注重的参数。在调试中，通过触摸屏对温控器的温度设定及相关参数设定，很好的实现了PID温度控制，依靠温控器的专用控制功能，极大的满足厂家的要求，而且还大大减少了程序开发量，厂家的技术人员讲，该方案是一个化复杂为简单的精辟实例。

该系统经调试后， 运行正常。 各方面性能指标均达到厂家要求。

四、结束语
该系统应用于口服液生产线， 主要要求是对消毒温度控制良好， 能对各区温度进行显示， 并对不同工况的消毒温度进行设置。 现场故障一经发生能马上弹出一详细故障对策画面， 经现场工作情况看， 满足设计要求。 同时该系统又可以单独组成独立系统，用户可以独立购买其中任何一个机种。这个系统是一种智能化的专家对策系统， 增强了人机交互性， 提高设备的控制性能， 简化了操作柜设计， 提高了设备科技含量， 体现我台达产品的强大整合能力，使厂家的产品在市场上很有竞争力， 有很大的发展空间。