中药自动化提取双联过滤器的设计与实现
本课题设计的双联过滤器设备，该设备作为中药自动化提取的一个重要步骤，其主要目的是双联过滤器在工作过程中对中药药材渣液的过滤效果，以确保其有效过滤，以自控程序及内腔的结构为核心，以气动球阀、出液泵、操作员站为辅助设备，以压力变送器、电磁流量计、磁浮球液位计为自动程序的判断依据。本文详细的介绍了双联过滤器的硬件的功能以及控制方案即工作流程（双联过滤器的出液、判堵以及清洗等）。本课题详细的说明了双联过滤器的结构、功能、工作流程、操作过程、程序设计以及调试过程等，最后利用pcs7编程软件和wincc控制画面进行操控，经过多次试验实现双联过滤器自动。
目录
引言 1
一、提取设备流程 2
（一）提取设备流程 2
（二）提取设备简介 2
二、双联过滤器硬件设计 3
（一）双联过滤器外表硬件设计 3
（二）双联过滤器内腔设计 5
（三）缓冲罐的增加与设计 6
三、双联过滤器自动顺控逻辑说明 6
（一）参数设置说明 6
（二）I/O点表 7
（三）双联前顺控逻辑说明 10
（四）双联顺控逻辑说明 13
四、双联过滤器调试 14
（一）测试设备密封 14
（二）程序仿真测试 15
总结 16
致谢 17
参考文献 18
附录:程序 19
引言
时代在发展，科学技术正改变着未来。中药是中华民族数千年来传统文化的瑰宝，在二十一世纪，继承和发展传统中药，并使之与现代科技相结合，是我国当前中药发展的一条必由之路。本人有幸接触到传统文化瑰宝中药的的生产设备的一个环节，就是双联过滤器，其是中药自动化提取的一个重要环节，是中药成品质量的重要保障。通过企业导师的指导，再加上在学校学习的理论知识与实践不断地相撞所产生的融合，实际应用能力的到了不断的提高，本人已经能够较为系统的了解该设备，同时也为论文的详细设计打下了坚实的基础。双联过滤器的实验过程也是困难重重，问题不断，本论文将着重介绍双联过滤器试验过程中出现的问题及解决问题的方案，也将详细的介绍设备的结构以及所需要仪表阀门的作用。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
一、提取设备流程
（一）提取设备流程
本文设计的双联过滤器作为中药自动化提取设备中一个单独的硬件设备，其与其他设备密不可分的，所以先简单的描述一下提取设备。提取设备是DCS控制系统控制的，采用MODBUS通讯实现设备之间进行信息交互，中药自动化提取整体设备流程如下图11所示，是一个把药材变成药液的过程。从图中可以看出双联过滤器在整个流程中是不可或缺的与其他设备难解难分的。
图11 中药自动化搅拌提取流程图
（二）提取设备简介
下面简单的介绍一下图11各设备在提取系统中的作用：
提取罐：其设备的作用是药材和水在其中进行搅拌、循环并加热煮沸在通过输送泵将药液和药渣一起输送到离心机中。
离心机：离心机的功能是对提取罐输送过来的药渣与药液进行分离，药渣分离从出渣口排出，药液继续到达缓冲罐。
缓冲罐：顾名思义就是对药液起到一个缓冲的效果，减少出液太快药液起沫，药液继续到达双联过滤器。
双联过滤器：对药液进一步的过滤达到生产的标准，在用出液泵输入储液罐中。
储液罐：对药液进行保温暂时的存放，备于后面生产用。
二、双联过滤器硬件设计
（一）双联过滤器外表硬件设计
图21 双联过滤器示意图
双联过滤器硬件的设计主要是需要实现几个功能：一是对药液进行过滤，二是自动判堵，再者是在线清洗。这几个功能的实现靠的是程序自控与各硬件之间的安装与搭配。
如图21，其中：
（1）a1、a2为清洗口，上面各有一个自动球阀，在公共的管道上加一个手动球阀，防止出现意外，清洗管道延伸至底部，左右共三个喷淋球，下面一个喷淋球，使其能够充分的喷射到四周，完成对内腔的清洗；
（2）b1、b2为放风口，上面加各加手动球阀，在生产过程中放空阀一直打开，防止有压力药液下不来；
（3）c1、c2口各安装一个600mm的磁浮球液位计，当液位到达浮球时，浮球浮动有信号，进液阀会自动关闭，防止罐满药液溢出来；
（4）g1、g2是进液口，进液口是椭圆的口径，对进来的药液起到基本一个分散的作用，减少对内腔滤网的直接冲击；
（5）e为进液三通切换阀，其上方各有一个双联过滤器进液自动球阀和手动球阀，自动球阀控制出液，手动球阀控制进液量；在进液阀的下方加一个反吹口（手动球阀），当药渣堵住今夜管道时，利用压缩空气对反吹口进行反吹；
（6）h1、h2是左右双联外腔排污，主要排内腔过滤下来的药渣；
（7）k为双联过滤器出液三通切换阀，在左右双联的出液口与切换阀之间各加一条管道连接到外腔排污，同时在这条管道上增加气动球阀，作为内腔排污并与外腔排污同时动作；在出液阀后增加视镜、取样阀，便于观察出液是否有药液流动，与采集药液样本；
（8）在出液管道上增加管道，在管道上增加气动球阀作为主管道排污，防止内外腔堵塞，双联过滤器里面污水排不出去；
（9）出液采用输送泵将药液输送到储罐中，在泵的后面增加管道过滤器，用于判断内腔滤网是否破损，并在管道过滤器下方增加手阀，便于排掉里面的药渣；在管道过滤器上方曾加电磁流量计，用来测量药液出液的流速，以流速来判断双联过滤器是否堵塞。
图22 双联过滤器实物图
双联过滤器上盖可以拆卸，上盖与罐子之间各加一密封圈，用若干个铰链进行固定，过滤器中间加一圈超声波振子，用一层不锈钢铁片对其包裹保护，使其不外露。在放空阀上增加一条软管，预防灌满药液喷溅出来发生意外及危险。过滤器正面增加目镜，能够目测双联过滤器里面的基本情况（液位及滤网的清洁程度等）。
目录
引言 1
一、提取设备流程 2
（一）提取设备流程 2
（二）提取设备简介 2
二、双联过滤器硬件设计 3
（一）双联过滤器外表硬件设计 3
（二）双联过滤器内腔设计 5
（三）缓冲罐的增加与设计 6
三、双联过滤器自动顺控逻辑说明 6
（一）参数设置说明 6
（二）I/O点表 7
（三）双联前顺控逻辑说明 10
（四）双联顺控逻辑说明 13
四、双联过滤器调试 14
（一）测试设备密封 14
（二）程序仿真测试 15
总结 16
致谢 17
参考文献 18
附录:程序 19
引言
时代在发展，科学技术正改变着未来。中药是中华民族数千年来传统文化的瑰宝，在二十一世纪，继承和发展传统中药，并使之与现代科技相结合，是我国当前中药发展的一条必由之路。本人有幸接触到传统文化瑰宝中药的的生产设备的一个环节，就是双联过滤器，其是中药自动化提取的一个重要环节，是中药成品质量的重要保障。通过企业导师的指导，再加上在学校学习的理论知识与实践不断地相撞所产生的融合，实际应用能力的到了不断的提高，本人已经能够较为系统的了解该设备，同时也为论文的详细设计打下了坚实的基础。双联过滤器的实验过程也是困难重重，问题不断，本论文将着重介绍双联过滤器试验过程中出现的问题及解决问题的方案，也将详细的介绍设备的结构以及所需要仪表阀门的作用。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
一、提取设备流程
（一）提取设备流程
本文设计的双联过滤器作为中药自动化提取设备中一个单独的硬件设备，其与其他设备密不可分的，所以先简单的描述一下提取设备。提取设备是DCS控制系统控制的，采用MODBUS通讯实现设备之间进行信息交互，中药自动化提取整体设备流程如下图11所示，是一个把药材变成药液的过程。从图中可以看出双联过滤器在整个流程中是不可或缺的与其他设备难解难分的。
图11 中药自动化搅拌提取流程图
（二）提取设备简介
下面简单的介绍一下图11各设备在提取系统中的作用：
提取罐：其设备的作用是药材和水在其中进行搅拌、循环并加热煮沸在通过输送泵将药液和药渣一起输送到离心机中。
离心机：离心机的功能是对提取罐输送过来的药渣与药液进行分离，药渣分离从出渣口排出，药液继续到达缓冲罐。
缓冲罐：顾名思义就是对药液起到一个缓冲的效果，减少出液太快药液起沫，药液继续到达双联过滤器。
双联过滤器：对药液进一步的过滤达到生产的标准，在用出液泵输入储液罐中。
储液罐：对药液进行保温暂时的存放，备于后面生产用。
二、双联过滤器硬件设计
（一）双联过滤器外表硬件设计
图21 双联过滤器示意图
双联过滤器硬件的设计主要是需要实现几个功能：一是对药液进行过滤，二是自动判堵，再者是在线清洗。这几个功能的实现靠的是程序自控与各硬件之间的安装与搭配。
如图21，其中：
（1）a1、a2为清洗口，上面各有一个自动球阀，在公共的管道上加一个手动球阀，防止出现意外，清洗管道延伸至底部，左右共三个喷淋球，下面一个喷淋球，使其能够充分的喷射到四周，完成对内腔的清洗；
（2）b1、b2为放风口，上面加各加手动球阀，在生产过程中放空阀一直打开，防止有压力药液下不来；
（3）c1、c2口各安装一个600mm的磁浮球液位计，当液位到达浮球时，浮球浮动有信号，进液阀会自动关闭，防止罐满药液溢出来；
（4）g1、g2是进液口，进液口是椭圆的口径，对进来的药液起到基本一个分散的作用，减少对内腔滤网的直接冲击；
（5）e为进液三通切换阀，其上方各有一个双联过滤器进液自动球阀和手动球阀，自动球阀控制出液，手动球阀控制进液量；在进液阀的下方加一个反吹口（手动球阀），当药渣堵住今夜管道时，利用压缩空气对反吹口进行反吹；
（6）h1、h2是左右双联外腔排污，主要排内腔过滤下来的药渣；
（7）k为双联过滤器出液三通切换阀，在左右双联的出液口与切换阀之间各加一条管道连接到外腔排污，同时在这条管道上增加气动球阀，作为内腔排污并与外腔排污同时动作；在出液阀后增加视镜、取样阀，便于观察出液是否有药液流动，与采集药液样本；
（8）在出液管道上增加管道，在管道上增加气动球阀作为主管道排污，防止内外腔堵塞，双联过滤器里面污水排不出去；
（9）出液采用输送泵将药液输送到储罐中，在泵的后面增加管道过滤器，用于判断内腔滤网是否破损，并在管道过滤器下方增加手阀，便于排掉里面的药渣；在管道过滤器上方曾加电磁流量计，用来测量药液出液的流速，以流速来判断双联过滤器是否堵塞。
图22 双联过滤器实物图
双联过滤器上盖可以拆卸，上盖与罐子之间各加一密封圈，用若干个铰链进行固定，过滤器中间加一圈超声波振子，用一层不锈钢铁片对其包裹保护，使其不外露。在放空阀上增加一条软管，预防灌满药液喷溅出来发生意外及危险。过滤器正面增加目镜，能够目测双联过滤器里面的基本情况（液位及滤网的清洁程度等）。
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