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溫 瑞：華北制藥股份有限公司
1 前言
在青霉素粉針制劑的生產(chǎn)中，對膠塞的清洗直接影響著粉針的質(zhì)量。制劑車間新上了四套新型超聲波膠塞清洗機取代了原有清洗設(shè)備，大大提高了該崗位的生產(chǎn)效率和膠塞的清洗潔凈程度，也極大改善了該崗位原來潮濕悶熱的工作環(huán)境。
膠塞清洗機所需要的外部工作條件包括接入注射用水、蒸汽和潔凈壓縮空氣等。本文介紹的就是使用西門子S7-200 PLC對膠塞清洗機所需的注射用水進(jìn)行控制，以實現(xiàn)自動補水功能的應(yīng)用案例。
2 工藝流程
制劑車間的四樓五樓消毒崗位各放置兩臺超聲波膠塞清洗機，由一樓主控室的PLC進(jìn)行控制。只有當(dāng)膠塞清洗機內(nèi)的進(jìn)水閥或者沖洗閥打開的時候，注射用的純凈水才能補入膠塞機中。根據(jù)GMP的要求，管道內(nèi)的注射用水始終處于流動狀態(tài)，使用變頻器驅(qū)動水泵以實現(xiàn)。回水最終流入一樓的注射用水儲罐中，實現(xiàn)注射水的循環(huán)使用。儲罐中設(shè)一液位開關(guān)，當(dāng)高位節(jié)點導(dǎo)通表示儲罐已滿，關(guān)閉入水閥，打開旁通閥，水流入旁邊緩沖罐。緩沖罐中的注射用水定時手動排入過濾水機中，重新過濾之后排入循環(huán)系統(tǒng)以補充膠塞清洗機所消耗的注射水；低位節(jié)點導(dǎo)通表示儲罐即將抽干，關(guān)閉旁通閥，打開入水閥，回水重新流入儲罐。
3 控制系統(tǒng)
3.1 硬件配置
選用西門子S7-200 PLC來完成控制功能，其中CPU選擇的是擁有14 DI和10 DO的CPU224，通過RS485接口與臺達(dá)觸摸屏進(jìn)行通訊，通過EM231 4通道AI模塊接收循環(huán)水管道壓力和注射用水流量信號，EM232 2通道AO模塊控制變頻器輸出。其I/O分配表見表1。
表1
3.2 控制功能實現(xiàn)
（1）膠塞清洗機自動補水的實現(xiàn)
每臺膠塞機自帶有PLC，在其控制的進(jìn)水閥和沖洗閥回路中各串進(jìn)一節(jié)點，由一樓的S7-200系統(tǒng)自動控制。當(dāng)一臺膠塞機準(zhǔn)備進(jìn)水的時候，進(jìn)水閥或者沖洗閥其一閉合。由于現(xiàn)有水壓不足以提供若干臺膠塞機同時進(jìn)水，需由一樓的S7-200系統(tǒng)判斷四臺膠塞機的進(jìn)水狀態(tài)， 若有一個節(jié)點閉合，則其它節(jié)點處于等待進(jìn)水狀態(tài)；若全部斷開，則首先發(fā)出進(jìn)水申請的節(jié)點閉合。
圖1 自動補水梯形圖
（2）注射水儲罐液位控制
儲罐安裝浮球液位計，當(dāng)上限觸點閉合，進(jìn)水閥斷開，旁通閥打開，避免儲罐水位沖頂；當(dāng)下限觸點閉合，進(jìn)水閥打開，旁通閥關(guān)閉，避免儲罐水被抽干。
（3）管道壓力控制系統(tǒng)
管道壓力由變頻器控制泵的轉(zhuǎn)速來進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，四臺膠塞機閥門均斷開時，出口壓力控制在0.25MPa；至少有一閥門閉合時，出口壓力控制在0.45MPa，可在線修改。
4 結(jié)束語
西門子S7-200 PLC具有可靠性強、結(jié)構(gòu)緊湊、程序編寫方便、指令豐富的特點，配以臺達(dá)觸摸屏，界面友好，操作方便，在一年的運行期間，受到工藝崗位的好評。
其他作者：董瑩（1977―）女，河北晉州人，助理工程師，主要從事自動化工程設(shè)計及計量工作。
圖2 液位控制梯形圖
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號