王成林

摘要：隨著經濟的發(fā)展與科技的進步，PLC已經在化工制藥領域中得到了廣泛應用。為了讓PLC在化工制藥中發(fā)揮出良好的應用效果，本文特對其在化工制藥控制過程中的具體應用進行分析，以此來為PLC的應用與化工制藥工藝的優(yōu)化提供參考。

關鍵詞：PLC;自動化控制;化工制藥工藝;控制過程

引言：在化工制藥工藝中，PLC自動化控制技術和控制系統(tǒng)在各個環(huán)節(jié)都能夠發(fā)揮出顯著優(yōu)勢，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程控制中，制藥企業(yè)一定要加強PLC技術的應用研究，以此來實現整個化工制藥過程中各個階段的自動化控制。

一、PLC過程控制概述

在通過PLC進行化工制藥工藝過程控制時，首先需要將采樣輸入，然后讓程序運行，最后將結果輸出。這個過程每進行一次轉換都會完成一個周期的掃描。在采樣輸入過程中，主要是對相應的參數進行設置，這一階段中，PLC會對各種參數做初級讀寫和錄入處理，通過I/O協議接口實現數據到相應操作單元的接入。當PLC程序運行的過程中，邏輯順序會進行儲存單元的掃描、邏輯判斷、邏輯運算，然后根據相應的邏輯來實現程序運行[1]。在輸出階段，數據在經邏輯運算之后會借助于I/O接口實現到狀態(tài)量的轉化，然后通過不同途徑將相應的控制指令輸出，這樣便實現了自動化的過程控制。

二、PLC過程控制在化工制藥工藝中的具體應用

在通過PLC過程控制方法進行化工制藥工藝的過程控制中，主要包括配藥過程、轉化過程、無菌過濾過程、結晶過程以及無菌包裝過程的控制。具體控制中，制藥企業(yè)一定要根據實際的工作需求與工作情況來做好各項參數的設置，將其作為對照參數，以此來實現各個制藥工作過程的自動化控制。以下是對其過程控制所進行的具體分析：

（一）在配藥過程中的應用

配料過程中，主要是通過注射用水使溶解罐內的鉀鹽粉被溶解，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PLC進行配藥過程控制的過程中，首先需要對取藥電機進行轉動步數和步長控制，這一過程一般需借助于步進電機驅動器實現。未達到這一目標，就需要根據實際的配藥需求對電磁序列進行脈沖信號設置，以此來保障控制效果。其次是對布局角和步數加以合理設置，確保其快速轉過，實現藥物配送速度的合理提升。就整體而言，在整個的配藥這一環(huán)節(jié)中，PLC需要按照具體的藥物類型以及配藥數量等的各種因素來進行科學設置，其取藥電機的轉速通常設置為從低到高形式的正傳，再從高到低形式的反轉，最后時限高速反轉。通過這樣的方式，便可以確保整個配藥工作的自動化循環(huán)進行。

（二）在轉化過程中的應用

轉化過程中需要通過空白正丁醇對樹脂柱進行頂洗，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脂柱中開始轉型，并將藥劑的實際生產需求作為根據，對其溫度、液位、濕度和壓力等進行合理設置。在此過程中，借助于PLC自動化控制模塊，可以對各個參數傳感器以及各個方面進行科學的自動化控制。比如，在生產過程中，可以通過閉環(huán)調節(jié)的方式對各種參數進行調節(jié)。這樣的自動化控制不僅可以有效提升藥物的生產效率，同時也可以使其質量得到更好的保障[2]。尤其是在當今科技的發(fā)展中，伴隨著PLC技術的不斷優(yōu)化，其操作也變得更加簡單便捷。

（三）在無菌過濾過程中的應用

無菌過濾就是將轉化之后獲得到的鈉鹽轉化液先用0.45μm的濾芯進行預過濾處理，再通過0.22μm的無菌濾芯進行除菌過濾處理，之后再使其進入到結晶罐中。在通過PLC對這一過程進行自動化控制的過程中，首先需要對各個部件中的主變頻開啟時間、關閉時間、運行時間、進風溫度、排風量、進風量以及滾筒負壓等的各項參數進行科學設置。然后通過各種的傳感器來進行相應工作參數的實時采集與上傳。在PLC控制終端接收到來自于各個傳感器的參數信息之后，會將實際的運行數據與設置好的參數進行比對，如果發(fā)現實際運行數據不再規(guī)定范圍內，便會向控制器發(fā)出相應的控制指令，以此來實現運行參數的合理調整，讓無菌過濾過程得到良好的自動化控制。

（四）在結晶過程中的控制

結晶過程中，需要將真空閥緩緩打開，將罐內的真空度降低到-0.09MPa以下，在真空度穩(wěn)定之后再進行機械攪拌，同時應對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，應及時進行正丁醇的流加，使其液面始終處在結晶罐加熱面的上方。在共沸液到達了過飽和狀態(tài)后，便可在液料中形成少量的晶體，此時便可開始養(yǎng)晶操作。而在這樣的情況下，如果罐內的真空度達不到標準，便會出現液相溫度過高情況。基于此，需要通過PLC來做好罐內真空度的實時控制，以此來保障出晶效果。

在養(yǎng)晶操作進行15-30min之后，便可適當進行正丁醇的補充，以此來達到良好的降溫效果。在出晶之后需繼續(xù)保持2-4h的共沸，使母液中的水分達到3%及以內。此時方可從放料閥門中將結晶好的母液放進三合一形式的設備中，對其進行過濾處理，同時應將真空泵開啟，在下部管道對母液進行真空抽濾處理。在抽干了母液之后，才可以對晶體進行洗滌操作。洗滌操作中，主要通過適量的正丁醇進行洗滌，洗滌時間應控制在20-30min之間[3]。此時也需要借助于PLC對正丁醇沖量以及洗滌時間進行自動化控制。

在完成了洗滌之后需要進行干燥處理，而此時，則需要借助于PLC自動化控制將三合一設備調整到真空干燥狀態(tài)，其真空度應控制在-0.08MPa及以下，然后將蒸汽干燥功能開啟，將蒸汽壓力控制在0.03-0.1MPa之間。在氣相溫度降低到40℃及以內時，干燥操作便可結束，此時需借助于PLC自動化控制來實現真空排凈以及分裝處理。

（五）在無菌薄膜包裝中的應用

在從三合一裝置中將鈉鹽干粉通過攪拌而自動推出之后，需要經過過篩操作、裝袋操作、稱重操作和內袋扎口操作之后再將其裝上兩層外袋，并通過熱合機做好熱合密封處理。在經過了三層密封之后才可以將其裝入到鋁箔中進行熱合密封處理，并存放到包裝間內等待檢驗。在此過程中，可借助于PLC自動化控制技術來進行相應工作流程以及機械手操作的合理控制。同上述所有的控制過程類似，在通過PLC進行控制的過程中，首先需要對各項的工藝操作參數進行合理設置，然后根據這些參數來進行各個工藝流程以及機械手操作等的自動化控制，以此來確保無菌包裝中各項生產操作的規(guī)范性，在確保無菌包裝重量的基礎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，并進一步降低這一過程中的人力資源消耗。

結束語：

綜上所述，在化工制藥領域中，隨著PLC技術的合理應用，不僅可以讓整個化工制藥過程實現自動化的過程控制，同時也可以實現其生產質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技術的應用原理及其特征，并通過合理的參數設計與自動化控制來實現化工制藥過程的科學控制，以此來實現PLC技術應用優(yōu)勢的充分發(fā)揮，促進化工制藥領域的良好發(fā)展。

參考文獻：

[1]成筑麗.制藥設備運行中自動化技術的運用研究[J].湖北農機化，2020（06）：77.

[2]趙安，馬彬彬.基于PLC及HMI的洗瓶機自動控制設計[J].機械制造與自動化，2019（04）：209-211.

[3]皋元.基于模糊智能控制系統(tǒng)應用于制藥廢水混凝裝置研究[D].導師：朱勇強;袁傳敏.上海應用技術大學，2019.