實戰(zhàn)經(jīng)驗:和利時PLC在制藥設(shè)備上的應(yīng)用,工藝參數(shù)優(yōu)化技術(shù)詳解

2025China.cn   2025年01月21日

和利時PLC助力制藥設(shè)備工藝優(yōu)化
在制藥領(lǐng)域,設(shè)備性能對產(chǎn)品質(zhì)量影響重大,和利時PLC憑借其出色特性,在制藥設(shè)備控制里扮演關(guān)鍵角色。
一、制藥設(shè)備中的應(yīng)用
和利時PLC廣泛應(yīng)用于制藥流程的諸多環(huán)節(jié)。在反應(yīng)釜溫度、離心機運作、干燥設(shè)備溫濕度、制粒機參數(shù)調(diào)節(jié)及包裝線速度同步等方面,它憑借高精度、高可靠性與靈活編程能力,精準把控溫度、壓力、流量等關(guān)鍵參數(shù),同時實現(xiàn)復(fù)雜工藝流程的控制與數(shù)據(jù)采集。
二、工藝參數(shù)優(yōu)化要點
1.PID參數(shù)調(diào)整:在溫度、壓力控制中,PID調(diào)節(jié)極為關(guān)鍵。優(yōu)化時,先將積分、微分設(shè)為0以調(diào)節(jié)比例增益,再逐步增加積分時間消除靜差,最后添加適量微分加快響應(yīng)。但要注意比例增益過大引發(fā)振蕩、過小則響應(yīng)遲緩,積分時間不當(dāng)也會導(dǎo)致超調(diào)或靜差難消。
2.采樣周期設(shè)定:采樣周期影響控制精度與系統(tǒng)負載。溫度等變化慢的參數(shù),可適當(dāng)延長采樣周期減輕PLC負擔(dān);壓力、流量這類變化快的參數(shù),則需縮短采樣周期保障控制精度。
3.數(shù)據(jù)濾波處理:工業(yè)現(xiàn)場干擾多,會影響傳感器數(shù)據(jù)準確性。均值濾波簡單卻對突變反應(yīng)慢,中值濾波能有效去除脈沖干擾,卡爾曼濾波精度高但計算復(fù)雜。
4.梯度控制實施:一些工藝中,參數(shù)變化速率很重要。如反應(yīng)釜升溫,需設(shè)定目標值與最大變化速率,在每個控制周期內(nèi),精準計算并限制參數(shù)的變化量。
三、片劑干燥優(yōu)化實例
在片劑生產(chǎn)的干燥環(huán)節(jié),和利時PLC大顯身手。通過PT100測溫與4 - 20mA變送器,達到0.1℃的高精度控制;采用PID結(jié)合梯度限制,確保溫度平穩(wěn)上升;借助modbus協(xié)議與除濕機通訊,實現(xiàn)濕度閉環(huán)控制;利用PLC數(shù)據(jù)記錄功能,留存每批次溫濕度曲線。經(jīng)優(yōu)化,產(chǎn)品水分含量波動減小,干燥時間縮短,能耗降低,批次一致性顯著增強。
四、常見問題及解決措施
1.溫度波動:可能是PID參數(shù)或傳感器位置問題,需重新整定參數(shù)、增加濾波,檢查傳感器安裝,必要時隔熱。
2.精度不足:通常因采樣周期長或AD轉(zhuǎn)換精度低,可縮短采樣周期,更換高精度AD模塊或采用專用溫控模塊。
3.響應(yīng)遲緩:由積分時間長或比例系數(shù)小引起,應(yīng)減小積分時間、增大比例系數(shù),并檢查執(zhí)行機構(gòu)。
4.批次差異:多因環(huán)境或原料不穩(wěn)定,需加強環(huán)境控制、做好原料檢驗,開發(fā)自適應(yīng)控制算法。
和利時PLC為制藥設(shè)備性能提升提供有力支撐。通過優(yōu)化工藝參數(shù),能顯著改善設(shè)備效能。

(來源三冬四夏的家)

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