中药提取自动化控制分析

药种类类繁多，原料复杂，从原药材到成药需求一定的加工过程，其中从中药材中提取有效成分，是中药消费的主要环节，提取工艺能否合理，控制技术能否先进，直接关系到消费物料和能量的耗费，并影响药品的质量与疗效。

中药制药消费，是典型的非连续性批量消费操作过程，其主要特性是：小批量、多种类，其特征是：物料活动的不连续性、物料和设备的非稳定性、产品及其工艺的不肯定性和设备资源的动态调度分配。中药制药过程提取主要包括提取工段、沉淀工段和浓缩工段。

提取过程实践上是一个复杂的传热传质过程，请求控制的工艺参数主要有压力、温度、液位、料液浓度、蒸汽流量等，并且这些参数之间相互存在着影响。提取过程中干扰控制的要素也很多，包括溶液蒸发量、蒸汽流量的突变等等，而液位的变化又影响压力的变化，从而影响汽化和蒸发，影响料液的浓度。假如控制不当，就会毁坏提取过程的操作均衡，而树立新的均衡将需求很长的时间，以至可能呈现大幅度的动摇。

我公司推出“ZD中药提取自动化控管系统”，可有效控制消费过程中的各项参数，缩短产品的消费周期，进步消费效率及原料、能源和设备的应用率，并可协助企业减少能耗，有效控制人力本钱。

系统功用引见

中药提取自动化控管系统采用完整开放的规范构造。

集中管理、综合调度、分散控制、技术先进、开放性强、易扩展、可互操作、便当晋级。依据我国现状，中药提取自动化控管系统分红两局部，即消费管理局部（ERP）和实时控制局部（RTC）。

一、完成中药提取自动化控制的目的：

消费过程远程计算机监视、控制，进步企业消费自动化程度及企业形象；

降低消费过程人为参与，克制人工操作技术程度及义务心差别影响产质量量和消费效率；

操作和控制灵敏、疾速、精确；

缩短每批产品的消费周期，进步消费效率；

优化控制，进步原料、能源和设备应用率；

由计算机停止参数管理，完成数据存储、查询、报表打印和事故追想；

消费过程联锁控制及参数越限报警，保证消费平安；

二、控制系统硬件组成：

系统的硬件设备主要由工控机、控制站、PLC、散布式I/O 及现场传感器、仪表和执行器等局部组成。

控制网络共分为三个层次，即操作管理层、过程控制层和现场设备层。操作管理层主要担任消费管理和调度执行，对消费过程停止实时优化并停止先进控制，还能实时监控中药提取各工段设备的运转情况，完成消费运转数据的存储、报表管理、统计等功用，并经过以太网将相关数据共享，以组建更上级的CIMS 系统。过程控制层可完成对各工段设备的控制和谐和，经过工业以太网与操作管理层相连，承受优化控制命令。现场设备层主要完成现场设备的集成。

三、系统控制功用：

（1）、提取罐控制回路

A、进料控制：

药材进料控制：依据工艺请求定量参加药材；

溶剂进料控制：依据投入药材的量，按工艺请求计算需求的溶剂量，采用流量计量或检测提取罐液位的办法控制溶剂进料量；

B、提取过程控制：

升温控制：自动开蒸汽流量调理阀和直通阀，检测罐内料液温度和夹套压力，温度升到设定值时，控制料液循环一定时间，假如温度处于设定值以下，继续升温过程，否则，进入恒温控制；

恒温定时：检测料液温度、夹套压力、控制调理阀开度，坚持料液温度在设定值±1 ℃范围内；依据工艺请求，控制恒温时间，采用含糊自适用PID控制办法，控制提取罐内的温度和压力，综合剖析被控参数的偏向和偏向变化率，进步被控对象的控制精度。

定时循环、搅拌：升温／恒温期间，按工艺请求设定的启动时间和距离时间，控制泵和阀门的启／停，停止搅拌和循环操作；

排料控制：依据设定的参数，自动选择出料途径，控制出料，品名、批号随料液传送；

排渣控制：排料完成后，自动开启排渣阀门完成排渣操作；

清洗控制：自动翻开提取罐底盖，开清洗阀，启动清洗水泵，按设定时间停止清洗，完成后关闭底盖；

报警：夹套压力、罐内压力、罐内温度、冷凝器冷凝液出口温度、冷却水流量等异常状况报警；

平安联锁控制：在回流时，流量计假如检测不到冷却水流量或冷凝器冷凝液出口温度超高时，则报警并自动中止加热；当罐压升至上限时报警，升至超高限时中止加热；料液未排干时，排渣门不允许翻开；排渣门未打开，不允许加溶媒；提取罐未完成进料时，不允许进入加热蒸汽。

（2）、沉淀控制

进料控制：依据设定的工艺，自动选择物料传输途径，控制传输操作，批号跟踪；

定量进料：开真空泵和相关阀门，控制自动进料，到达设定的液位后，自动关进料阀，中止进料；

（3）、浓缩控制

浓缩设备主要包括双效浓缩罐和三效浓缩罐。

进料控制：依据设定的工艺，自动选择物料传输途径，控制传输操作，批号跟踪；

定量进料：将浓缩设备置于准备好状态，开真空泵和相关阀门，控制自动进料，进料到达蒸发室液位后自动关进料阀，中止进料；

加热器蒸汽压力（温度）、蒸发器真空控制：以含糊控制和预测控制为根底，树立含糊PID控制器，同时分离操作工人多年实操经历，树立含糊控制规则，完成优化控制，确保药液浓缩过程满足工艺请求。

另外，还有自动消泡、清洗、煮罐、冷凝水回收应用控制等。

四、系统管理功用：

1、数据实时检测

工艺流程动态显现及参数监测。动态显现各工序的消费、运转情况及液位、温度、压力等过程参数值；显现消费过程中主要模仿量值的变化趋向，供操作人员参考；

2、报警处置

参数越限报警以声光的方式提示操作人员，同时精确记载报警和确认信息，输入并记载处置过程和结果；

3、信息提示和操作记载

自控系统提供人工操作提示功用，精确记载人工和自动操作数据，使消费过程可追溯；

4、数据记载和报表输出

系统能保存1～3年历史数据，可依据恣意请求查询历史数据；系统能按请求生成并输出报表（如班、日、月、年报表，消费批次报表等），以便进步管理效率；

5、受权管理和访问答应

在需求时可人为干预消费过程，具有特定操作权限的工作人员，可修正消费过程参数，不同等级的权限只能完本钱权限内的操作；

6、消费管理和控制系统集成

过程控制与消费管理系统集成，完成消费过程的总体优化，为企业带来最大经济利益。批量消费管理与控制主要包括：配方管理、批量调度、批量消费管理等内容。

7、消费流程和参数实时组态

依据消费请求，该系统预置多种消费流程，关于改换产品类型，只需选择对应的消费工艺，在不改动系统硬件的前提下，完成了一套系统适用多种产品消费的功用，进步控制系统的适用性和灵敏性。