冻干机控制原理

一套完整的冻干系统由干燥箱、真空冷凝器、热交换系统、制冷系统、真空系统和仪表自控 系统六大部分组成，东干机这六大系统完全在计算机的控制和监控之下，首先药液在干燥箱 内被冷却冻结，溶剂（通常是水）被冻结成冰晶体，药物散布在这一晶体结构中，在维持冻 结状态的条件下，用抽真空的方法降低制品周围的压力，当它低于该温度下水的饱和蒸气压 时，冰直接升华成为气体。升华的同时，还伴随着解吸附作用，从而可以除去制品中的结晶 水、游离水和部分其它溶剂，随着升华的进行，水分和能量同时减少,为保持一定的升华速 度，需要供给一定的热量。使制品处于匀速升华”的被干燥状态。但供给的热量必须严加控 制，决不能使制品升温到出现局部熔融或液化的程度。当冰全部升华后，需将制品的温度逐 步升高，以除去产品表面残余的吸附水，这一过程需持续进行，直至冻干剂的水分含量减少 到规定的指标要求。简要工艺流程冻干制剂装箱-干燥箱降温-真空冷凝器降温-降至设定温度，开始抽真空-真空度达到设 定值，开始加热加热到设定温度，冻干过程结束冻干制剂出箱。4硬件系统1:USP电源 TAK （山特）HT-3000型USP电源系统组成：2：电器柜所用低压电器元件为AB公司3：控制柜带24点记录仪chino4：温度和真空测量元件（1）温度元件：采用PT-100铂热电阻进口（2）真空元件：MKS真空计1个，（3）可在位消毒。5：计算机5.1计算机硬件CPU：英特尔奔腾4处理器2.0 GHz硬盘：80G 7200转硬盘内存：DDR256MB（400）显示器：联想17高亮纯平显示器主板：稳定低温：光驱：16X DVD显示卡：高性能集成3D图形加速显卡键盘：101功能键盘鼠标：光电鼠标5.2计算机硬件系统优势一键恢复：即使是由于病毒、误操作等原因导致系统崩溃，也仅需一键便可恢复系统到出厂 状态，简捷快速，让您安全无忧地使用和维护电脑。采用联想独有的虹吸式大排量双风道结构设计，并使用智能温控静音电源和双滚轴静音风扇, 保证了系统的散热，使电脑可以长时间安全稳定运行。成熟系统：米用主流的成熟系统架构，保障系统运彳丁稳定。以上所述都保证计算机系统稳定运行，同时也保证了冻干机正常稳定运行，提高产品的质量。6：打印机（HP）惠普彩色打印机7：外围控制设备压缩机1#，压缩机2#，压缩机3#，真空泵，在线灭菌系统，在线清洗系统，液压。硬件系统组成图5软件系统1控制系统PLC的梯形图支持软件2计算机系统Windows 98 , Visual Basic 6.0 ,金山毒霸2004,冻干机自动控制软件 PLCCON, Office 2002。3通讯方式计算机与控制终端之间的数据传送采用串行通讯方式。串行通讯接口采用RS-232-C接口（又称EIA RS-232-C），它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之 间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连 接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。接口的物理结构 RS-232-C接口连接器使用型号为DB-25的25芯插头座，通常插头在DCE端,插座在DTE 端设备与PC机连接的RS-232-C接口，需三条接口线,即“发送数据”、接收数据”和“信号地”。 米用DB-9的9芯插头座，传输线米用屏敝双绞线。运行控制用先进的信号采样和数字信号处理技术，抗干扰能力强，脉冲记录准确，智能电子仪表进行 模拟量采集，能自动或经运行人员的召唤实时显示冻干机各部位运行实时信息；根据预先设 置的参数实时控制冻干机各个系统正常运行。运行监视当遥测量越限或遥信量变位时，发出音响报警，并自动推出相关画面，记录并显示报警信 息，自动关闭冻干机相应系统的运行。打印功能可定时和召唤打印冻干曲线；随机实时打印曲线记录。安全管理故障录波和谐波分析功能6 运行方式系统具有全自动控制和手动控制两种方式（1）手动控制手动操作前，应将自动控制柜上的电源总开关投向“手动”位置，再将触摸屏冻干操作界面上 的“手动冻干”触摸开关投向“开”的位置。即可进行手动冻干操作。手动操作时操作人员根据 产品工艺条件实时控制机器的运行。（2）全自动控制全自动控制操作前，应将自动控制柜上的电源总开关投向“手动”位置，预先根据产品工艺条 件设置相关参数，运行相应程序，操作人员不用实时控制，只要观看计算机屏幕，计算机控 制冻干机运行。7 系统的进入和退出（1）系统的进入打开计算机和显示器电源开关后，待出现Windows98窗口后，双击冻干程序”，PLCCON 开始启动，首先出现的是“北京速原真空技术有限公司”标记画面，下方显示有“继续”“退出”， 单击“继续”出现密码输入窗口，要求输入密码，此密码只有操作人员知道，输入密码后进入 “冻干机管理系统”画面，此时可进行相应的操作。（2）系统的退出双击“冻干程序”，PLCCON开始启动，首先出现的是“北京速原真空技术有限公司”标记画面， 下方显示有“继续”“退出”，单击“退出”即可退出系统，进入主操作界面以后，单击“退出”菜单 可退出。8 系统的运行8.1 密码8.1.1 初级密码的设定操作密码共设三级，初级密码供一般人使用，该级密码只允许操作人员调用冻干曲线运行， 不能进行编制、修改等操作。中级密码供管理人员使用，高级密码由开发人员掌握。下级密 码可被上级密码修改。修改密码时，在口令输入画面上点击修改密码前的小方框，里面出现对勾，在输入正确的中 级密码，点击确定按扭，进入修改密码画面。通过点击密码标题，选择要修改的密码级别， 键入新密码，按确定和继续，密码修改完毕。若输入错误，点击键盘上的密码级别，删除原 有输入，重新输入即可。8.1.2 中级密码的管理中级密码供管理人员编制、修改及删除冻干曲线，查询、打印冻干记录，实时修改冻干曲线 等，为管理员密码。8.2 冻干程序冻干程序编制8.2.1.1 冻结A）冻结温度的设定在程序编制下，点击编制程序中结束温度文本框，通过键盘填写所需的冻结结束温度。B）到达冻结温度时间的设定在程序编制下，点击编制程序中运行时间文本框，通过键盘填写到达所需的冻结结束温度所 需的运行时间。C）冻结区段的结束方式在程序编制下，点击编制程序中结束方式文本框右边下拉箭头，选择程序所需的结束方式（自 动或手动），系统默认结束方式为自动。821.2保冷A）保冷温度的设定在程序编制下，点击编制程序中结束温度文本框，通过键盘填写所需的保冷温度。B）保冷时间的设定在程序编制下，点击编制程序中运行时间文本框，通过键盘填写保冷所需的运行时间。C）保冷区段的结束方式在程序编制下，点击编制程序中结束方式文本框右边下拉箭头，选择程序所需的结束方式（自 动或手动），系统默认结束方式为自动。821.3冷阱制冷A）冷阱温度的设定冻干过程中冷阱温度不需设定B）冷阱制冷时间的设定冷阱制冷时间不需设定，原则上越快越好。C）冷阱区段的结束方式冷阱制冷时序控制的结束区段结束方式为冷阱制冷区段的结束方式，不需另行设定。821.4真空运行A）真空运行的时间真空运行的时间不需设定。B）真空运行区段结束的方式真空控制时序控制的结束区段结束方式为真空运行区段的结束方式，不需另设定。821.5主干燥a）主干燥温度的设定在程序编制下，点击编制程序中结束温度文本框，通过键盘填写所需的主干燥结束温度。b）升华速度的确定根据升华速度计算出运行时间，在程序编制下，点击编制程序中运行时间文本框，通过键盘 填写运行时间。c）主干燥中真空度的干预在系统运行下，点击修改参数菜单，出现修改参数画面。输入密码（需中级密码），按密码 确认。点击真空继电器，画面给出当前程序编制的全部真空继电器数据，修改加热继电器的 上限或下限值，按确认，在回答确认提示后，完成真空度干预。d）主干燥中真空度的控制在程序编制下，分别点击真空继电器中加热控制上限和下限文本框，通过键盘填写程序所需 的真空度值，单位为毫巴。e）主干燥中时间的设定在程序编制下，点击编制程序中运行时间文本框，通过键盘填写主干燥区段所需的运行时间。f) 主干燥区段结束的方式在程序编制下，点击编制程序中结束方式文本框右边下拉箭头，选择程序所需的结束方式(自 动或手动)，系统默认方式为自动。解释干燥a) 解析干燥速度的设定根据解析干燥速度计算出运行时间，在程序编制下，点击编制程序中运行时间文本框，通过 键盘填写运行时间。b) 解析干燥温度的设定在程序编制下，点击编制程序中结束温度文本框，通过键盘填写所需的解析干燥结束温度。c) 解析干燥中真空度的干预在系统运行下，点击修改参数菜单，出现修改参数画面。输入密码(需中级密码)，按密码 确认。点击真空继电器，画面给出当前程序编制的全部真空继电器数据，修改加热控制继电 器的上限或下限值，按确认，在回答确认提示后，完成真空度干预。d) 解析干燥中真空度的控制在程序编制下，分别点击真空继电器中加热控制上限或下限文本框，通过键盘填写程序所需 的真空度值，单位为毫巴。e) 解析干燥时间的设定在程序编制下，点击编制程序中运行时间文本框，通过键盘填写解析干燥区段所需的运行时 间。f) 解析干燥区段结束的方式在程序编制下，点击编制程序中结束方式文本框右边下拉箭头，选择程序所需的结束方式(自 动或手动)，系统默认结束方式为自动。821.7冻干终点a) 冻干终点判断功能的选择在程序编制下，在终点判断中冻干终点判断前面复选框打勾，即选择冻干终点判断功能，反 之，取消冻干终点判断功能。b) 冻干终点真空升率的设定在程序编制下，点击终点判断中判断时间压力升值文本框中，通过键盘输入所需的冻干终点 真空升率。c) 冻干终点判断的间隔时间在程序编制下，点击终点判断中返回冻干时间本框中，通过键盘输入所需的冻干终点判断间 隔时间。d) 冻干终点判断的判断时间在程序编制下，点击终点判断中终点判断时间本框中，通过键盘输入所需的冻干终点判断时 间。e) 冻干终点判断的起点真空度在程序编制下，点击终点判断中判断起点真空度本框中，通过键盘输入所需的冻干终点判断 起点真空度。冻干程序修改操作在主菜单下，点击修改框，进入程序管理器。点击左边程序列表中要修改的程序名，按确认， 然后按修改，进入程序编制画面，对所选程序进行修改。程序修改后，必须重新保存。按保存菜单，在程序管理器下，输入程序名，点击确认。若是 新程序，要求一段提示文字，若是旧程序，直接按保存即可。冻干程序打印下载操作在程序编制下，确定程序无误后，点击打印，打印全部程序。点击菜单中的曲线，观察全部 冻干曲线和编程继电器程序。点击打印，打印冻干曲线和编程继电器。冻干程序删除操作在主菜单下，点击删除框，进入程序管理器。点击左边程序列表中要删除的程序名，按确认， 然后按删除，删除所选程序。8.3冻干运行操作程序调出在主菜单下，初级密码进入点击查询，中级密码进入点击修改框，进入程序管理器。点击左 边程序列表中要查看的程序名，按确认，然后按查询或修改，调出查看或修改的程序，标题 显示程序名。程序运行运行登录表是开车前的操作记录，需要填写药品名称、生产日期、程序名称、药品装量和生 产人员。按下确认后，自动形成生产记录名称，它是由药品名称加上生产日期组成的。因此， 必须注意在填写药品名称时，不超过三个字符。运行登录表填写完毕，点击运行，需等待1分钟，调用的程序下传控制器后，出现系统运 行画面。点击菜单中的起动，自动运行正式开始。注意：在系统运行画面下，操作任何菜单命令，都需要检验密码，其中强制复位命令需要高 级密码。当程序运行到操作方式设定为手动的区段结束时，右上角出现手动操作提示，程序不再进展， 直至点击结束手动操作为止。当故障报警发生时，右上角出现报警提示，显示报警设备，直至故障消失。当全部程序运行完毕，画面中央出现运行结束标志。运行中的冻干数据记录每个生产记录包括运行记录、报警记录和参数修改记录。可通过点击右上角的记录标题查看。 运行记录第一行记录的是运行登录表，依次为开始年月日、时间、药品名、运行时间、程序 名、装量、操作人员和记录名。以后每3分钟记录一次生产数据。点击横向和纵向的小箭 头或滑动纵向滑块，可使记录移动。当报警发生时，故障发生的年月日、时间及报警信息记入报警记录，当报警解除时，同样记 录以上信息。所有修改参数记录在修改记录里。运行中的冻干曲线记录在系统运行画面下，可以查看正在运行的程序曲线。在积累了一定运行数据（约30分钟） 后，可查看运行趋势图。可显示5个参数（设定温度，流体温度，冷阱温度，两个产品温 度）的运行曲线。运行中温度设定的调整点击修改参数菜单，出现修改参数画面。输入密码，按密码确认。点击修改温度，即修改当 前运行区段的冻干曲线设定值。点击修改温度后，出现修改温度画面。画面给出当前区段及 当前温度设定值，填写修改数据，按确认，出现确认提示。（如不确认，按取消键。）按确 认键后，右上角出现人工干预操作提示。在不结束人工干预前，设定温度始终保持在显示温 度上。结束此状态，点击结束人工干预菜单。干燥中真空调节值的调整点击修改参数菜单，出现修改参数画面。输入密码（需中级密码），按密码确认。点击真空 继电器，即修改真空继电器的上限和下限值。画面给出当前程序编制的全部真空继电器数据， 修改真空度调节1或真空度调节2继电器上的上限或下限值，按确认，在回答确认提示后， 完成修改。干燥中真空保护值的调整点击修改参数菜单，出现修改参数画面。输入密码（需中级密码），按密码确认。点击真空 继电器，即修改真空继电器的上限和下限值。画面给出当前程序编制的全部真空继电器数据， 修改冷冻控制继电器的上限或下限值，按确定，在回答确认提示后，完成修改。冻干曲线区段的缩短点击修改参数菜单，出现修改参数画面。输入密码（需中级密码），按密码确认。点击区段 进展，即中断当前区段操作，进展到下一区段。若连续执行区段进展，在执行后，需要等待 一段时间，待右上角显示的当前区段改变后，才可执行下一命令。如果正在进行人工干预温 度，则不允许区段进展。运行中冻干终点判断数据的调整点击修改参数菜单，出现修改参数画面。输入密码（需中级密码），按密码确认。点击终点 判断，出现修改终点判断画面，画面显示原设定数据，输入需修改的数据，按确认，在回答 确认提示后，完成修改。注意：修改时间在下一次判断时有效。冻干结束时的操作当全部程序运行完毕，画面中央出现运行结束标志。点击运行画面中结束，密码确认后结束 程序运行。