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PP420触控一体机在现代中药行业批量生产中的应用
发布者:铝箔包装  发布时间:2012-9-11 23:00:31  阅读:1239次 【字体:

摘 要:PowerPanel触控一体机在工业控制方面的运用日益老练,它不光具有DCS的组态简略,数据库共同等特色,还具有PC的高性能核算和多使命处置才干,并且承继了PLC的高牢靠性和易于保护等长处,在各种实践运用中已局部替代了大中型的PLC和混合型的DCS体系。本文侧重引见了PP420 在现代中药职业Batch中的运用。颠末此运用,既降低了医药职业主动化体系的很多投入,也有用地完结了中药批处置的主动化控制,大大地进步了医药出产的水平。
关键字:PP420 ;Batch ; 中药批处置

1 导言

在本项目中此药厂的每个出产模块曩昔和如今都依照GMP规范进行出产,但控制技能并没有完善,所描绘的出产模块均伴有手动配方输入和外表丈量操作环节。因而,该出产模块成为了榜首个需求晋级改造的方针。

此外,由于每个环节的控制体系相对独立,出产部门恳求进步整个工厂的操作主动化和可视化程度。因而,在2009年第3季度引入了以贝加莱PP420触控屏为中心的主动化体系。新体系将依据S88规范的模块化控制体系与全厂范围内的控制网络以及公司的企业网集成在一起。

2 工艺描绘

以秤重和配料为例,共有6个罐并行出产多种批号的产物。由于该产物批号具有很强的可变性,往往在接连出产一段工夫后需求清洗设备,从头交换配料量,以出产其它批号的产物。由于它们的根本工艺进程是共同的。

从投入的出产线来看,在配料进入到该线A罐初始期间前,就有必要检查B/C/D这几个罐能否曾经正常完结了上一配方的进料,并且罐内的压力、温度能否已到达了工艺预设值。每种产物在其每一出产步调中都有很严厉的反响条件检测,一旦有连锁发作,工艺会恳求控制顺序依据异样的连锁缘由转入到相应的子步调中去,直到连锁条件彻底免除,才干持续该出产线的运转。

3 Batch体系描绘

传统的Batch运用开始来自DCS的高档运用, 如运用Emerson的DeltaV, Honeywell的PKS, Siemens的PCS7等体系。由于batch自身布局的恳求,为它供给的核算机控制体系和控制器有必要具有界面显现、数据库平台上的信息集成和组态式软件模块化编程等功用。传统的DCS体系根本上都可以满意上述恳求,可是普通中、等级低的PLC体系却很难满意这样的布局恳求,由于PLC无论连系组态软件仍是触摸屏都恳求在两边的接口上界说通讯和数据库地址等。这就使得PLC在batch的运用领域中屈指可数。而PP420触控一体机则很好地满意上述的几点根本恳求,由于PP420自身就是一台可编程核算机控制器,一起也具有HMI的人机交互功用。

3.1 硬件构架

依据批量控制的工艺需求和所需求控制的I/O点数以及现场操作特色,构成了以下中药出产批处置体系
该体系首要由一台PP420一体式触控站及打印机、一台BR9300总线连接器、一台西门子的S7-300 PLC(含若干I/O模块)、一台OMRON PLC(含若干I/O模块)、一台称重外表和数台条码扫描仪组成。它们颠末内置的各种通讯接口卡(RS232/RS485/TCP-IP/CAN)与总线连接器组成工业数据通信网络。其间,PP420一体式触控站作为该体系的中心,批量软件的服务器端和客户端,承当工艺进程建模、批量的运转、配方办理、批量前史数据库、报表及安全性、查询批量运转状况、设定批量运转进程中的有关参数等使命。此外,一般当体系正常运转时,它作为工艺操作员的一个独立的人机界面,也担任直接操作现场作业的使命。

与底层PLC的模拟量和数字量I/O模块连系,该触控站仍是完结现场测控的首要环节,履行一切的接连量控制、逻辑控制以及批量功用块的参数设置和收集,颠末下挂PLC的I/O模块完成对工艺进程的数据收集和批量控制。

3. 2 Batch软件描绘

3.2.1 工艺建模

依据批量出产的工艺恳求,树立恰当的模型,是一切的批量软件工程师需求面对的一个至关重要的问题。模型的好坏会直接影响到往后平常运用中工艺工程师对批量商标库、参数修正的快捷性,并涉及到新产物、新配方的创立。

在运用Automation studio建模的进程中,运用的是C言语共同的模块布局编程办法,对各个设备颠末界说模块à函数à布局体à成员办法,界说好设备的称号(UNIT)、设备之间的联络(Connections),还需求将设备依照相似的性质及出产才干进行进程等级分类(Process Class)。在相应的进程等级下界说若干个PHASE,PHASE将直接作用于进程控制,依据丈量条件控制阀门的开闭和阀位的改动。可是,这里最为重要的仍是有必要保证用户建模的根本准确性。Automation studio软件为用户供给了有用的Batch组态控制环境SFC编程言语并恳求Batch软件编程工程师在异样的组态期间,运用该软件供给的办法做好有用性的验证任务。


3.2.2 控制逻辑封装

Automation studio软件自身包含了一种数据办理软件,批量办理控制则是颠末工程师编写C言语顺序来树立UNITàPROCESS CLASSàPHASE这些功用的。其间最重要的就是PHASE,设备的PAHSE来用来控制和监督批量的履行的。

PHASE是独立的一段进程控制顺序,它直接作用于出产设备的行动。虽然PHASE存在于异样的当地,但批量办理体系和PHASE之间的接口是必定的,该项目在运用Automation studio所带有的自界说库办理的基础上,颠末树立功用块的办法,在接口输入和输出参数上界说通用的接口,而对异样的参数类型,颠末异样布局体的指针来完成多态编程。


3.2.3 配方办理

颠末AutomationStudio软件中创立布局数组的办法来建立配方编纂布局。配方布局彻底符合ISA S88.01规范(美国外表协会规范)。每个配方由四局部构成:配方头、设备恳求、公式、进程。其代码举例如下:

struct recipe
{
unsigned long elem1; /* 元素1 */
unsigned long elem2; /* 元素2 */
unsigned long elem3; /* 元素3 */
unsigned long elem4; /* 元素4 */
unsigned long elem5; /* 元素5 */
};
struct recipe rec_arr[20]; /* 声明配方布局界说配方数组*/

配方编纂器选用PP420触控一体机的人机界面图形化办法,为用户创立了一个极端直观、人机友爱交互的组态环境。在这个环境中,工艺人员可以依据当时的产物出产的需求,在榜首工夫内疾速改动关联配方的参数及流程,到达预设的方针。其编纂图形界面。


3.2.4 电子记载

为了完成选用电子记载的工艺恳求,也为了交换一个一切记载都选用人工录入的手动体系,编制了一套颠末Batch体系记载电子信息承认和批次记载的办法,选用了输入用户名和暗码的办法来记载当时用户的行动。在PP420中,一切具有可控制功用的控件,都编写了其记载脚本,一旦某个当时用户进行了任何操作,体系将记载当时工夫、操作行动和该用户名。别的,质料的秤重也有必要颠末两个人承认(一个承认,一个审阅),体系可以运用多个电子签名。因而,在一个进程的各个期间它都会在履行任何操作之前恳求操作者进行电子签名,还能颠末PP420的图形界面检查一切的电子记载,
当配料颠末条形码辨认器被增加进去时,体系会主动查找产物资源和可用原材料之间的联系。它也会为每一个批处置进程发作仅有的辨认数量,并投进相应数量的带条形码的配料。当配料增加进来时,它们会被颠末条形码扫描器扫描和承认。电子记载的最大长处就是它不答应无序操作,减少了人为过错发作的机率。

4 结束语

该批量软件不仅能协助操作员更方便地查询现场的数据,应对出产进程中的突发事件,并且也减轻了外表工程师对体系的保护任务量。关于工艺工程师来说,PP420可以使他们独立于自控保护人员,自行依据工艺需求修正配方。自从该中药工厂运用批量控制体系以来,所表现出来的高的产物出产功率、安稳的设备运转状况、简捷的操作和完好的前史数据记载等优势使其产物质量和产值都得到了很大的进步,工厂效益也得到了改善。标明PP420触控一体机关于中小型Batch控制体系具有进步、牢靠、经济、灵敏等明显长处。

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