王成林

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科技的進(jìn)步，PLC已經(jīng)在化工制藥領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。為了讓PLC在化工制藥中發(fā)揮出良好的應(yīng)用效果，本文特對(duì)其在化工制藥控制過(guò)程中的具體應(yīng)用進(jìn)行分析，以此來(lái)為PLC的應(yīng)用與化工制藥工藝的優(yōu)化提供參考。

關(guān)鍵詞：PLC;自動(dòng)化控制;化工制藥工藝;控制過(guò)程

引言：在化工制藥工藝中，PLC自動(dòng)化控制技術(shù)和控制系統(tǒng)在各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠發(fā)揮出顯著優(yōu)勢(shì)，讓化工制藥環(huán)節(jié)得到良好的分段控制。因此，在具體的化工制藥過(guò)程控制中，制藥企業(yè)一定要加強(qiáng)PLC技術(shù)的應(yīng)用研究，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)化工制藥過(guò)程中各個(gè)階段的自動(dòng)化控制。

一、PLC過(guò)程控制概述

在通過(guò)PLC進(jìn)行化工制藥工藝過(guò)程控制時(shí)，首先需要將采樣輸入，然后讓程序運(yùn)行，最后將結(jié)果輸出。這個(gè)過(guò)程每進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換都會(huì)完成一個(gè)周期的掃描。在采樣輸入過(guò)程中，主要是對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，這一階段中，PLC會(huì)對(duì)各種參數(shù)做初級(jí)讀寫(xiě)和錄入處理，通過(guò)I/O協(xié)議接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)到相應(yīng)操作單元的接入。當(dāng)PLC程序運(yùn)行的過(guò)程中，邏輯順序會(huì)進(jìn)行儲(chǔ)存單元的掃描、邏輯判斷、邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)相應(yīng)的邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)程序運(yùn)行[1]。在輸出階段，數(shù)據(jù)在經(jīng)邏輯運(yùn)算之后會(huì)借助于I/O接口實(shí)現(xiàn)到狀態(tài)量的轉(zhuǎn)化，然后通過(guò)不同途徑將相應(yīng)的控制指令輸出，這樣便實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的過(guò)程控制。

二、PLC過(guò)程控制在化工制藥工藝中的具體應(yīng)用

在通過(guò)PLC過(guò)程控制方法進(jìn)行化工制藥工藝的過(guò)程控制中，主要包括配藥過(guò)程、轉(zhuǎn)化過(guò)程、無(wú)菌過(guò)濾過(guò)程、結(jié)晶過(guò)程以及無(wú)菌包裝過(guò)程的控制。具體控制中，制藥企業(yè)一定要根據(jù)實(shí)際的工作需求與工作情況來(lái)做好各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)置，將其作為對(duì)照參數(shù)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)制藥工作過(guò)程的自動(dòng)化控制。以下是對(duì)其過(guò)程控制所進(jìn)行的具體分析：

（一）在配藥過(guò)程中的應(yīng)用

配料過(guò)程中，主要是通過(guò)注射用水使溶解罐內(nèi)的鉀鹽粉被溶解，然后將適量的正丁醇加入其中，將水分控制在22%-28%之間，攪拌到澄清透明狀態(tài)。在通過(guò)PLC進(jìn)行配藥過(guò)程控制的過(guò)程中，首先需要對(duì)取藥電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)和步長(zhǎng)控制，這一過(guò)程一般需借助于步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)。未達(dá)到這一目標(biāo)，就需要根據(jù)實(shí)際的配藥需求對(duì)電磁序列進(jìn)行脈沖信號(hào)設(shè)置，以此來(lái)保障控制效果。其次是對(duì)布局角和步數(shù)加以合理設(shè)置，確保其快速轉(zhuǎn)過(guò)，實(shí)現(xiàn)藥物配送速度的合理提升。就整體而言，在整個(gè)的配藥這一環(huán)節(jié)中，PLC需要按照具體的藥物類型以及配藥數(shù)量等的各種因素來(lái)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，其取藥電機(jī)的轉(zhuǎn)速通常設(shè)置為從低到高形式的正傳，再?gòu)母叩降托问降姆崔D(zhuǎn)，最后時(shí)限高速反轉(zhuǎn)。通過(guò)這樣的方式，便可以確保整個(gè)配藥工作的自動(dòng)化循環(huán)進(jìn)行。

（二）在轉(zhuǎn)化過(guò)程中的應(yīng)用

轉(zhuǎn)化過(guò)程中需要通過(guò)空白正丁醇對(duì)樹(shù)脂柱進(jìn)行頂洗，在完成了頂洗之后，再按照0.4-0.6t/h的深度將溶解液壓入到樹(shù)脂柱中開(kāi)始轉(zhuǎn)型，并將藥劑的實(shí)際生產(chǎn)需求作為根據(jù)，對(duì)其溫度、液位、濕度和壓力等進(jìn)行合理設(shè)置。在此過(guò)程中，借助于PLC自動(dòng)化控制模塊，可以對(duì)各個(gè)參數(shù)傳感器以及各個(gè)方面進(jìn)行科學(xué)的自動(dòng)化控制。比如，在生產(chǎn)過(guò)程中，可以通過(guò)閉環(huán)調(diào)節(jié)的方式對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣的自動(dòng)化控制不僅可以有效提升藥物的生產(chǎn)效率，同時(shí)也可以使其質(zhì)量得到更好的保障[2]。尤其是在當(dāng)今科技的發(fā)展中，伴隨著PLC技術(shù)的不斷優(yōu)化，其操作也變得更加簡(jiǎn)單便捷。

（三）在無(wú)菌過(guò)濾過(guò)程中的應(yīng)用

無(wú)菌過(guò)濾就是將轉(zhuǎn)化之后獲得到的鈉鹽轉(zhuǎn)化液先用0.45μm的濾芯進(jìn)行預(yù)過(guò)濾處理，再通過(guò)0.22μm的無(wú)菌濾芯進(jìn)行除菌過(guò)濾處理，之后再使其進(jìn)入到結(jié)晶罐中。在通過(guò)PLC對(duì)這一過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化控制的過(guò)程中，首先需要對(duì)各個(gè)部件中的主變頻開(kāi)啟時(shí)間、關(guān)閉時(shí)間、運(yùn)行時(shí)間、進(jìn)風(fēng)溫度、排風(fēng)量、進(jìn)風(fēng)量以及滾筒負(fù)壓等的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置。然后通過(guò)各種的傳感器來(lái)進(jìn)行相應(yīng)工作參數(shù)的實(shí)時(shí)采集與上傳。在PLC控制終端接收到來(lái)自于各個(gè)傳感器的參數(shù)信息之后，會(huì)將實(shí)際的運(yùn)行數(shù)據(jù)與設(shè)置好的參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，如果發(fā)現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)不再規(guī)定范圍內(nèi)，便會(huì)向控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行參數(shù)的合理調(diào)整，讓無(wú)菌過(guò)濾過(guò)程得到良好的自動(dòng)化控制。

（四）在結(jié)晶過(guò)程中的控制

結(jié)晶過(guò)程中，需要將真空閥緩緩打開(kāi)，將罐內(nèi)的真空度降低到-0.09MPa以下，在真空度穩(wěn)定之后再進(jìn)行機(jī)械攪拌，同時(shí)應(yīng)對(duì)飽和蒸汽做好壓力控制，使其控制在0.01-0.05MP之間。在蒸汽壓力值得到合理確定之后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行正丁醇的流加，使其液面始終處在結(jié)晶罐加熱面的上方。在共沸液到達(dá)了過(guò)飽和狀態(tài)后，便可在液料中形成少量的晶體，此時(shí)便可開(kāi)始養(yǎng)晶操作。而在這樣的情況下，如果罐內(nèi)的真空度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，便會(huì)出現(xiàn)液相溫度過(guò)高情況?；诖耍枰ㄟ^(guò)PLC來(lái)做好罐內(nèi)真空度的實(shí)時(shí)控制，以此來(lái)保障出晶效果。

在養(yǎng)晶操作進(jìn)行15-30min之后，便可適當(dāng)進(jìn)行正丁醇的補(bǔ)充，以此來(lái)達(dá)到良好的降溫效果。在出晶之后需繼續(xù)保持2-4h的共沸，使母液中的水分達(dá)到3%及以內(nèi)。此時(shí)方可從放料閥門(mén)中將結(jié)晶好的母液放進(jìn)三合一形式的設(shè)備中，對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾處理，同時(shí)應(yīng)將真空泵開(kāi)啟，在下部管道對(duì)母液進(jìn)行真空抽濾處理。在抽干了母液之后，才可以對(duì)晶體進(jìn)行洗滌操作。洗滌操作中，主要通過(guò)適量的正丁醇進(jìn)行洗滌，洗滌時(shí)間應(yīng)控制在20-30min之間[3]。此時(shí)也需要借助于PLC對(duì)正丁醇沖量以及洗滌時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)化控制。

在完成了洗滌之后需要進(jìn)行干燥處理，而此時(shí)，則需要借助于PLC自動(dòng)化控制將三合一設(shè)備調(diào)整到真空干燥狀態(tài)，其真空度應(yīng)控制在-0.08MPa及以下，然后將蒸汽干燥功能開(kāi)啟，將蒸汽壓力控制在0.03-0.1MPa之間。在氣相溫度降低到40℃及以內(nèi)時(shí)，干燥操作便可結(jié)束，此時(shí)需借助于PLC自動(dòng)化控制來(lái)實(shí)現(xiàn)真空排凈以及分裝處理。

（五）在無(wú)菌薄膜包裝中的應(yīng)用

在從三合一裝置中將鈉鹽干粉通過(guò)攪拌而自動(dòng)推出之后，需要經(jīng)過(guò)過(guò)篩操作、裝袋操作、稱重操作和內(nèi)袋扎口操作之后再將其裝上兩層外袋，并通過(guò)熱合機(jī)做好熱合密封處理。在經(jīng)過(guò)了三層密封之后才可以將其裝入到鋁箔中進(jìn)行熱合密封處理，并存放到包裝間內(nèi)等待檢驗(yàn)。在此過(guò)程中，可借助于PLC自動(dòng)化控制技術(shù)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)工作流程以及機(jī)械手操作的合理控制。同上述所有的控制過(guò)程類似，在通過(guò)PLC進(jìn)行控制的過(guò)程中，首先需要對(duì)各項(xiàng)的工藝操作參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)置，然后根據(jù)這些參數(shù)來(lái)進(jìn)行各個(gè)工藝流程以及機(jī)械手操作等的自動(dòng)化控制，以此來(lái)確保無(wú)菌包裝中各項(xiàng)生產(chǎn)操作的規(guī)范性，在確保無(wú)菌包裝重量的基礎(chǔ)上顯著提高其工作效率，避免由于人為因素所造成的不利影響，并進(jìn)一步降低這一過(guò)程中的人力資源消耗。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在化工制藥領(lǐng)域中，隨著PLC技術(shù)的合理應(yīng)用，不僅可以讓整個(gè)化工制藥過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的過(guò)程控制，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)其生產(chǎn)質(zhì)量與效率的顯著提升，并在人力資源方面節(jié)約大量成本。因此，在具體的化工制藥中，化工企業(yè)一定要明確PLC技術(shù)的應(yīng)用原理及其特征，并通過(guò)合理的參數(shù)設(shè)計(jì)與自動(dòng)化控制來(lái)實(shí)現(xiàn)化工制藥過(guò)程的科學(xué)控制，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮，促進(jìn)化工制藥領(lǐng)域的良好發(fā)展。

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