在中药单效浓缩工艺中,单效浓缩过程主要的控制对象有:蒸发室压力、蒸发室温度,不仅需要保证蒸发室温度和蒸发室压力稳定在工艺要求范围中,而且需要保证在浓缩蒸发过程设备处于动态平衡状态,在浓缩过程中,蒸发室温度和蒸发室压力之间有着相互耦合的关系,蒸发室温度升高会产生大量蒸汽,使蒸发室内压力升高,而降低蒸发室压力会致使蒸发室温度降低,并且蒸发室药液的温度对蒸发速率也有影响。
鉴于单效蒸发浓缩过程中具有若干个被控对象,蒸发室温度与蒸发室压力有着耦合关系,整个浓缩过程中需保证温度、压力处于稳态,来保证单效浓缩器在连续蒸发过程处于动态平衡状态。因此在控制方案的设计上,选取多输入多输出的解耦控制技术,来达到温度、压力处于稳定的效果。
在控制系统中,一个输入发生改变会同时导致其余两个输出改变,这正好吻合了单效浓缩生产过程中温度与压力之间的耦合关系,再利用软件平台构建控制算法,检测实时数据及达到控制要求。
控制系统包括一套用于采集和控制生产过程中各传感器、阀门数据的DCS系统,传感器实时检测采集温度、压力等各工艺参数,并将数据实时传输到控制器上,控制器利用传感器发送上来的数据采用上述控制技术方案进行不断的控制,同时将控制需求发送到执行机构单元。传感器不仅可以和CPU进行数据交换,将各工艺参数在监控画面上显示,可以形象的动态显示生产过程中实时状态的个工艺参数的变化状态等。
从调试过程中的运行图中可得出,在单效浓缩器运行过程中真空度压力和温度保持动态平衡状态,实现了工艺控制要求,温度数据趋势图与压力数据趋势图如图所示。
图5 温度数据趋势图
图6 压力数据趋势图
在应用中发现,该控制方案用于中药自动化生产单效浓缩过程中的效果良好,该方案对于公用系统的变化抗干扰能力强,可以平稳的控制单效浓缩的循环蒸发过程。
苏州浙远自动化工程技术有限公司:
苏州浙远自动化工程技术有限公司隶属山东新华医疗集团旗下中药装备板块,是专业从事智能制药工程服务的科技型企业。拥有国内顶尖的制药工程技术研发和工程实施团队,致力打造多方位、一体化智能制药工程整体解决方案。
业务范围:
● 中药智能化EPC
● 化学原料药智能化
● 暖通空调智能化
● 生物发酵智能化
● 食品饮料酿酒智能化
● 计算机化系统验证服务
● 国家省部级各类课题设计与申报服务