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制药设备是如何应用自动化技术?

发布日期:2024-03-01 来源:工业自动化洞察作者:网络

  当代制药设备发展日新月异,科技创新成果不断应用于制药设备,使其更加自动化、智能化。制药设备的自动化技术从控制系统开始,到精确的位置定位,实时的过程监控,快速的网络通讯,在到现场的每个动作的执行,全自动的生产过程无不体现着现代化气息。

  来源:中控研究院,仪表圈

  01 PLC技术的应用

  

  PLC系统通过编程控制的方式既能够对模拟量进行控制,还能够对开关量进行控制,在使用时非常方便,该技术可以应用于制药的全过程。在CNT技术的支持下能够实现对抗菌素发酵过程中的温湿度、压力值,PH、CO?及O?浓度等相关参数的精准控制。利用工业PC与相应的配套设备,可以对工厂的整条生产线进行逻辑化控制,具有很高的可靠性,且配置十分灵活,抗干扰能力强。伴随网络技术不断进步和发展,PLC将越来越趋向于网络化。在PLC之间、上位机与PLC之间,联网通讯将逐步向深入化与多样化等方向迈进。在此基础上,根据统一且通用的标准,以使网络达到集中化控制和远程集散式控制等为根本目标在不同的厂家之间建立完善的控制系统,这必将在工厂的生产控制环节得到十分广泛的应用。

  02  变频器控制技术的应用
 
  随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了广泛应用,如制水设备需要水泵不断的供水或者冷却设备需要对生产设备进行循环冷却;制粒机、包衣机、洁净空调系统等设备需要风机进行不断的送风和排风;搅拌机、混合机、粉碎机等需要不停控制转动;生产线能按照生产进度来调整生产线的传输速度。机器电机的启动电流很大,甚至是几倍的额定电流,通过变频器V/F控制,从而实现软启动,不但能有效的使电机正常运行,还能检测到电压波动、电机过载和非正常电流过大等情况,及时发出报警,避免生产中的不必要损伤。药企的生产设备和动力设备通过变频技术改造,能消除原有缺点,满足生产工艺要求,同时方便调试,提高生产效率,提高设备使用寿命,且节能降耗,一举多得。

  03  伺服控制的应用

  伺服控制在制药设备中发展非常迅速,越来越多的包装设备中采用伺服控制来实现位置的精确定位。制药包装设备负责对成品药的打包装盒,要避免设备运转中对产品造成破损。伺服控制技术在制药包装中有着重大价值,其在制药包装设备中的功能实现依托于由PLC、伺服电机、编码器和伺服控制器组成的闭环系统,它通过闭环信息传输和反馈加强对设备进行运转稳定性控制、定位控制和扭矩管理,确保包装效率和质量。比如,在胶囊铝塑包装机中,伺服系统控制下电机带动的凸轮准确定位胶囊板切刀的开合位置,避免切刀运行中对胶囊的破坏。

  04  DCS控制系统的应用

  DCS控制系统是目前精细化工领域的重要生产管理技术,其重点是对生产过程的自动化控制。该技术在制药行业中的应用,可以有效解决手工制作和无联锁的相关问题。在药品生产制造环节,利用DCS控制系统能加强对制药工艺流程的有效监管和优化调节,同时通过对各个工艺环节的分散控制,既可以明确生产目标和技术标准,又可以跟踪防控生产中的安全风险,还可以保证药品产量和质量。DCS控制系统是以智能控制仪表为主,其现场通讯使用总线技术,按照内部通讯协议,可以实现主机上的100%仪表功能操作。诸如及时获取测量数值、给定值,参数设置及调整,手/自动及无扰动模式灵活切换,开关量的输入和输出操作,启/停程序操作等。

  05  自动化技术的虚拟化运用

  自动化技术的虚拟化也极为重要,更是其运行技术的重点,能够推动行业的进步与发展。在设计完成后,不要先对设计产品进行生产,而是通过虚拟化技术将其运行到模拟生产的环节,在虚拟生产过程中能够高效发现设计产品的缺陷及其问题,并及时对设计内容进行修改,提高产品质量,自动虚拟化技术主要对产品生产质量起到了二次审核的作用,能够保障设计的有效性与设计质量,还能降低生产中浪费材料的现象,更能避免因设计不合格导致产品出现质量的问题。对此,虚拟化技术在生产设计中极为重要,设计人员与管理人员都要注重虚拟化技术,并提高自身运用虚拟化技术的水平,有效保障生产设计的质量,避免因设计质量不合格给企业造成过大的经济损失,从而保障企业的经济效益。相关人员要充分将虚拟化自动技术的优势发挥出来,推动企业的进步与发展。

  06  制药企业自动化技术发展方向

  在计算机技术、大数据技术、人工智能技术等高新技术的不断发展的推动之下,制药企业自动化技术发展方向主要包括以下几个方面:

  智能化发展方向

  智能化是在自动化技术的基础之上的进一步发展,在当前自动化技术不断普及的背景之下,智能化必将成为制药企业自动化技术发展的一个重要方向。其对于完全解放人工、降低生产成本、提升生产质量等多方面内容都有着重要意义。

  信息化发展方向

  当今时代是一个信息化时代,对于药厂而言亦是如此。随着大数据技术的进一步发展,制药企业自动化技术应用在今后将逐步建设出适用于生产的各种信息化工具以及各项数据处理系统,通过将各项信息整合应用进一步优化生产效率。

  集成化发展方向

  当前制药企业生产往往是针对某一特定的药物展开相应的车间布局,其自动化技术应用也并不具备普适性。而在今后的发展过程中,药厂设备自动化技术应用必将通过集成化发展实现功能的聚集,进而实现对于各项药物生产的普适性,降低药厂建设成本。
 
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