自动化制药提取系统设计与应用
本论文设计的自动化制药提取设备，该设备作为中药自动化提取系统的整套中药提取流程，在本文中详细分析了中药提取这一块的提取流程，从药材的投入加热提取一直到最后的出液清洗排污的过程。包括其中各个气动球阀的开关以及各个仪表对数据的检测反馈情况，根据制药工艺的要求，对阀门进行延迟控制，温度、压力、流量检测，控制整个设备的流程以实现自动化制药控制。文中介绍了气动球阀的安装，以及各个仪表的检测，各个步骤对气动阀门的控制以及作用，都有比较完整的解释说明。在文中使用的很多专业知识都是本人在学校学习的主修课程。
引言 1
（一） 设计背景 2
（二） 研究意义 2
一、提取设备流程 2
（一）整体设计分析 2
（二）整体自控流程 2
二、 自动化提取设备系统设计 4
（一）控制程序要求 4
（二）程序运行控制 5
（三）运行准备事项 6
（四）参数设置 6
三、控制系统软件设计 7
（一）PLC的介绍及选型 7
（二）作业流程简介 7
（三） I/O表 9
（四） 流程图细节说明 12
四、PLC程序设计 13
（一）中药自动化提取的主控制界面图 13
（二） 中药提取罐内的温度压力以及对于时间设定的控制 13
（三） 阀门开关控制 15
（四） 提取罐出渣门的打开闭合 16
（五） 阀门检修时的手自动切换 17
五、程序模块操作 18
总结 20
参考文献 21
谢辞 22
引言
（一）设计背景
随着科学技术生产力发展的不断提高，自动化制药技术已深入人心。自动化制药设备技术从控制系统为主要，位置的准确定位，过程中实时监控，网络通讯的快速实效，再到达现场每个动作的实施，无不体现出现代化制药的技术发展。PLC(可编程控制系统)作为现代自动化核心技术的基础，更对于制药设备有着举足轻重的意义。变频器作为泵、风筒电机等的控制启停的控制器，发挥了重要的作用。制药生产过程中气缸控制系统可以准确高效的完 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
成。自动化制药设备技术日益成为技术人员研究的热门课题。
（二）研究意义
现代自动化制药技术的不断提升，不仅有利于节约成本，而且能更高效的进行新品药物投入;不仅能高效的生产药品满足市场需求，还能节约资源的消耗;不仅有力的促使企业脱离落后走向现代化，还能顺应时代的潮流做出相应的产业结构调整。自动化制药技术是对于当今社会来说一劳永逸、造福万千，随着自动化程度的不断提高，更能适应现代化社会的发展潮流。
一、提取设备流程
（一）整体设计分析
该设计是通过PCS7编程控制整个提取流程，其中包括投料筒伸缩、投料门开关、出渣门开关，蒸汽、纯化水、出液、放空、进出液等一些管道上阀门的开关，其中还有压力变送器和温度变送器的控制以及通过信号反馈其他的连接点。
（二）整体自控流程
N
Y
图22 整体自控流程
提取过程重点：溶剂进量，温度控制，循环控制，出渣门联动控制
二、自动化提取设备系统设计
（一）控制程序要求
1.单体控制点说明：
仪表：有流量计、温度变送器、隔膜静压液位计、压力变送器、酒精密度计、阀门位置反馈、到位接近开关、变频电机运行频率反馈等（每一个I/O点为电机类的多点机构单独控制点），生产过程中用各类仪表进行监控，把各类数据量化处理。仪表都是输入信号，显示数据，各类仪表设置一个值作为报警；
自控阀门（执行器件）：单双作用开关阀、调节阀、气缸、启停电机、变频电机运行的频率输出等（每一个I/O点为电机类的多点机构单独控制点），电机、自控阀门等输出信号是长信号（即未点关闭或取消一直输出），同时与阀门安装在一起的位置反馈、气缸上到接近开关、电机运行状态反馈、手自动、故障报警等均为单体控制点，在手动状态下互不影响，在自动状态下受各连锁、互锁、程序控制。
2.人机界面说明：
1）画面：布局合理、简洁，标识明确、易懂，字体标准统一，颜色区分合理。
2）设备、管道：依据工艺流程图及设备图纸绘制，形象、美观、合理。
3）仪表：依据仪表本身外形特征，制作相应图标，显示仪表检测数据、单位、量程、报警等。
4）阀门：
开关阀，点击后弹出操作框，在操作框中点击开关按钮并点击确认生效，界面上通过颜色或形状变化区分阀门开关状态（带反馈的阀门反馈点作为单独的仪表显示阀门开关到位）。
调节阀，点击后弹出操作框，在操作框中点击开关按钮调节阀门开度、或输入开度值并点击确定调节阀门开度。
5）电机泵、搅拌：点击后弹出操作框，在操作框中点击启动、停止按钮并点击确认生效，界面图标上通过颜色或形状变化区分点击启停状态、手自动状态、故障信息等，带有变频器的电机在操作框内进行频率设定，界面图标上显示频率反馈信息。
6）按钮：标明按钮作用，辨识度高，采取二级确认方式，通过颜色或形状变化区分按钮确认状态。
7）操作面板：
参数设置面版：提供工段工艺参数设置，直接影响生产过程，设置操作权限限制。
顺控操作面板：显示工艺生产顺序和状态，具备启动、暂停、跳步、停止、复位功能，直接影响生产过程，设置操作权限限制。
8）提示框：提示各种信息、状态或人工确认信息。
9）操作记录：记录操作信息，可调取、自动保存。
10）趋势记录：记录模拟量输入信号历史趋势，可调取、自动保存。
引言 1
（一） 设计背景 2
（二） 研究意义 2
一、提取设备流程 2
（一）整体设计分析 2
（二）整体自控流程 2
二、 自动化提取设备系统设计 4
（一）控制程序要求 4
（二）程序运行控制 5
（三）运行准备事项 6
（四）参数设置 6
三、控制系统软件设计 7
（一）PLC的介绍及选型 7
（二）作业流程简介 7
（三） I/O表 9
（四） 流程图细节说明 12
四、PLC程序设计 13
（一）中药自动化提取的主控制界面图 13
（二） 中药提取罐内的温度压力以及对于时间设定的控制 13
（三） 阀门开关控制 15
（四） 提取罐出渣门的打开闭合 16
（五） 阀门检修时的手自动切换 17
五、程序模块操作 18
总结 20
参考文献 21
谢辞 22
引言
（一）设计背景
随着科学技术生产力发展的不断提高，自动化制药技术已深入人心。自动化制药设备技术从控制系统为主要，位置的准确定位，过程中实时监控，网络通讯的快速实效，再到达现场每个动作的实施，无不体现出现代化制药的技术发展。PLC(可编程控制系统)作为现代自动化核心技术的基础，更对于制药设备有着举足轻重的意义。变频器作为泵、风筒电机等的控制启停的控制器，发挥了重要的作用。制药生产过程中气缸控制系统可以准确高效的完 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
成。自动化制药设备技术日益成为技术人员研究的热门课题。
（二）研究意义
现代自动化制药技术的不断提升，不仅有利于节约成本，而且能更高效的进行新品药物投入;不仅能高效的生产药品满足市场需求，还能节约资源的消耗;不仅有力的促使企业脱离落后走向现代化，还能顺应时代的潮流做出相应的产业结构调整。自动化制药技术是对于当今社会来说一劳永逸、造福万千，随着自动化程度的不断提高，更能适应现代化社会的发展潮流。
一、提取设备流程
（一）整体设计分析
该设计是通过PCS7编程控制整个提取流程，其中包括投料筒伸缩、投料门开关、出渣门开关，蒸汽、纯化水、出液、放空、进出液等一些管道上阀门的开关，其中还有压力变送器和温度变送器的控制以及通过信号反馈其他的连接点。
（二）整体自控流程
N
Y
图22 整体自控流程
提取过程重点：溶剂进量，温度控制，循环控制，出渣门联动控制
二、自动化提取设备系统设计
（一）控制程序要求
1.单体控制点说明：
仪表：有流量计、温度变送器、隔膜静压液位计、压力变送器、酒精密度计、阀门位置反馈、到位接近开关、变频电机运行频率反馈等（每一个I/O点为电机类的多点机构单独控制点），生产过程中用各类仪表进行监控，把各类数据量化处理。仪表都是输入信号，显示数据，各类仪表设置一个值作为报警；
自控阀门（执行器件）：单双作用开关阀、调节阀、气缸、启停电机、变频电机运行的频率输出等（每一个I/O点为电机类的多点机构单独控制点），电机、自控阀门等输出信号是长信号（即未点关闭或取消一直输出），同时与阀门安装在一起的位置反馈、气缸上到接近开关、电机运行状态反馈、手自动、故障报警等均为单体控制点，在手动状态下互不影响，在自动状态下受各连锁、互锁、程序控制。
2.人机界面说明：
1）画面：布局合理、简洁，标识明确、易懂，字体标准统一，颜色区分合理。
2）设备、管道：依据工艺流程图及设备图纸绘制，形象、美观、合理。
3）仪表：依据仪表本身外形特征，制作相应图标，显示仪表检测数据、单位、量程、报警等。
4）阀门：
开关阀，点击后弹出操作框，在操作框中点击开关按钮并点击确认生效，界面上通过颜色或形状变化区分阀门开关状态（带反馈的阀门反馈点作为单独的仪表显示阀门开关到位）。
调节阀，点击后弹出操作框，在操作框中点击开关按钮调节阀门开度、或输入开度值并点击确定调节阀门开度。
5）电机泵、搅拌：点击后弹出操作框，在操作框中点击启动、停止按钮并点击确认生效，界面图标上通过颜色或形状变化区分点击启停状态、手自动状态、故障信息等，带有变频器的电机在操作框内进行频率设定，界面图标上显示频率反馈信息。
6）按钮：标明按钮作用，辨识度高，采取二级确认方式，通过颜色或形状变化区分按钮确认状态。
7）操作面板：
参数设置面版：提供工段工艺参数设置，直接影响生产过程，设置操作权限限制。
顺控操作面板：显示工艺生产顺序和状态，具备启动、暂停、跳步、停止、复位功能，直接影响生产过程，设置操作权限限制。
8）提示框：提示各种信息、状态或人工确认信息。
9）操作记录：记录操作信息，可调取、自动保存。
10）趋势记录：记录模拟量输入信号历史趋势，可调取、自动保存。
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