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从控制上谈安瓿洗、烘、灌、封生产线的改进

从控制上谈安瓿洗、烘、灌、封生产线的改进
 
摘要:从现行安瓿瓶洗烘灌封联动机组的联动控制概况入手,阐述了其联动控制所存在的问题,并提出了改进方案。
关键词:安瓿瓶洗烘灌封联动机组;联动控制;存在的问题;改进方案
 
1现行安瓿洗、烘、灌、封生产线的控制
    安瓿洗、烘、灌、封生产线是我国水针剂生产厂主要生产设备,其由洗瓶机、灭菌干燥机与灌封机组成,其实现了水针剂从洗瓶、灭菌干燥、灌液到封口多道工序生产的联动,缩短了传统工艺过程,减少了生产过程中的交叉污染,提高了水针剂的生产质量和生产效率。现行安瓿洗、烘、灌、封生产线联动时,各单机的协调运行主要是依靠堆、缺瓶控制和速度匹配来实现。
1.1洗瓶机和灭菌干燥机的堆、缺瓶是依靠接近开关与安瓶感应板的相互作用来实行的。
    当灭菌干燥机入口处瓶子过少时,其呈现疏松状态,安瓿感应板在拉簧的作用下脱离接近开关,此时接近开关发出讯号,令灭菌干燥机的输瓶电机停止运转,网带停止运行。
    当灭菌干燥机入口处瓶子增多时,安瓿挤压拨瓶板,克服拉簧的拉力。当感应板覆盖接近开关时,接近开关发出讯号,令烘干机网带电机运转,网带送瓶。网带运行一段距离以后,入口处的安瓿瓶又会呈现疏松状态,网带停止运转。如此周而复始,洗瓶机和灭菌干燥机才能达到安瓿瓶的动态平衡。
    然而,当灭菌干燥机入口处瓶子过多时,发生堵塞,感应板覆盖挤瓶接近开关,洗瓶机停止运转,避免瓶子因过度挤压而破损。
1.2当灭菌干燥机与灌封机之间设有缓冲区,灭菌干燥机和灌封机的堆、缺瓶是依靠缓冲区伸缩带的移动端与缺瓶、挤瓶接近开关相互作用来实行的。
    当缓冲区瓶子过少(即出现缺瓶)时,伸缩带移动端靠近灭菌干燥机,缺瓶接近开关动作,进瓶绞龙停止进瓶;当缓冲区瓶子过多(即出现挤瓶)时,伸缩带移动端远离灭菌干燥机,挤瓶接近开关动作,灭菌干燥机网带停止运转,停止送瓶。
1.3各单机的速度匹配主要采用手动调速来实现。
 
2在控制上现行安瓿洗、烘、灌、封生产线所存在的问题
    总结药厂长期使用的情况,现行安瓿洗、烘、灌、封生产线联动的协调控制方式中采用手动调速,其不足之处:(1)洗瓶机、灭菌干燥机网带和灌封机绞龙起停频繁,工艺参数不稳定,影响药品的生产质量的一致性;(2)机器的接触器频繁动作,电器故障率增加;(3)当速度匹配不好时,灭菌干燥机的网带与安瓿瓶底的相对运动较大,易磨擦产生微粒,造成污染;(4)各单机之间速度匹配调整不方便。
 
3安瓿洗、烘、灌、封生产线控制的改进方案
    根据药厂使用情况的反馈,笔者认为目前此类在用安瓿洗、烘、灌、封生产线联动控制方式尚需作进一步的改进,应该说,任何产品应随科技发展而不断改进其控制方式。以长沙楚天科技有限企业的BXSZ1/20-D型安瓿瓶洗烘灌封联动机组为例,采用三菱通用变频器作为控制元件,阐述了安瓿洗、烘、灌、封生产线联动控制方式的改进方案,其它生产厂的联动线也可以使用类似的方法予以解决。
3.1改进方案的提出
    (1)用户可以使用通讯电缆连接变频器的PU接口与个人电脑或FA等计算机,通过客户端程序对变频器进行运行监视以及参数读写。从而对各变频器的速度进行自动控制,自动平衡,图1为一台计算机与多台变频器组合示例。
    (2)用户也可以用上位变频器的模拟电压输出作为下位变频器的模拟量输入来控制下位变频器的运转,实现对各变频器的速度进行自动控制,自动平衡。图2为这种控制方式的部分接线图,本文先容的实施实例采用的是该方案。
 
3.2改进实例
    长沙楚天科技有限企业的BXSZ1/20-D型安瓿瓶洗烘灌封联动机组主要由QCL80立式超声波清洗机、ASZ620/38灭菌干燥机、AGF8安瓿灌封机构成。每台单机可以单独使用,也可联线使用。组成单机生产能力和变频器工作频率如表1所示。
 
3.2.1改进实例有手动控制和自动控制两种方式
    (1)手动控制时,各变频器的工作状态如图二所示,它由各自的电位器调整运转频率。
    (2)自动时(如图2所示),K1、K2的常闭触点断开,K1、K2的常开触点闭合,此时由灌封机变频器模拟量输出端输出0-10V电压到灭菌干燥机网带变频器的模拟量输入端,控制灭菌干燥机网带运转变频器。同时,由灭菌干燥机网带运转变频器模拟量输出端输出0-10V电压到洗瓶机变频器的模拟量输入端,控制洗瓶机的运转,这个过程完全自动进行。这样只要调整灌封机的速度,就可自动改变灭菌干燥机网带和洗瓶机的运转速度,以达到三机速度的合理匹配。
3.2.2参数设定和更改
    在改进实例中,首先要按图2进行线路联接,再对影响其运行的性能参数进行设置,这些参数分成两部分,第1部分为固定参数,它们不随生产规格的改变而变化;第2部分在生产不同规格的产品时应作相对应的改变。
    (1)变频器的参数更改只需在变频器的操作面板上进行操作即可,具体方法如图3所示。
    (2)对各变频器的部分参数设定(如表2所示)。
    (3)由于安瓿瓶洗烘灌封联动机组共有1ml、2ml、5ml、10ml、20ml等五种常用规格,部分参数Y1、Y2、X1、X2也应随生产规格改变进行变动,
 
4结语
    大家对采用本文实施方法对现行安瓿洗、烘、灌、封生产线的联动控制方式改进后的效果进行了考核。结果表明:调速时只要调整灌封机的运行速度,就可实现对全线运行速度的调整,大大提高了联动机组的操控性能,各单机也不会频繁起停,瓶子的挤紧程度明显减轻。
    在本文中提及了2种方案,笔者认为在老产品的改进时,采用方案2比较好,它的改进工作量较少,成本也不高;而在新产品开发时采用方案1相对好一些,因为它的灵活性更好,可以为一些工艺参数的采集、贮存和输出带来方便,同时可以进行参数的存贮和调用,方便更换规格。
  
原编辑先容:阳年生,楚天企业总工,高级工程师,研究方向:制药机械。
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