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中药提取自动化智能控制设计要点论文
摘要：中药生产现代化、规模化发展的前提和条件是实现其生产过程中的总体自动化控制。其中中药提取阶段作为中药生产的关键环节，在生产中极易受到温度、压力以及环境等多方面因素的影响。本文通过介绍提取工艺、从自动控制系统以及软硬件方面入手，分析了中药提取自动化智能控制设计。
关键词：中药提取;自动化;智能控制
中药作为中华民族的传统文化成果，实现其提取工艺的自动化智能控制可以最大限度的优化其生产过程的整体，对提高生产企业的生产效率以及经济效益方面具有至关重要的影响。除此之外，更能够实现我国中药生产的现代化水平。故此对中药提取自动化智能控制进行分析很有必要。
1中药提取工艺的相关操作要点
提取生产过程中的必备的设备为提取罐，根据提取罐的自动化控制分为四个阶段的控制：其一，初始阶段。需要设置初始参数，具体的有投料品名、批号、浸泡以及溶酶量及种类、种煎煮环节的时间、温度、次数等;其二，投料、浸渍阶段，启动系统后，系统开始自动对溶酶进行累计，并与初始阶段设置的参数进行校对和修正，以此来适时的调整控制系统并关闭溶酶阀，同时发送投料请示。在工作人员投料完毕后，系统自动开启溶酶阀，在达到标准的溶酶量后再次关闭溶酶阀，在开始浸渍工序;其三，煎煮，浸渍时间开始后，开启提取罐上下两部位的蒸汽加热调节，逐渐升高至煎煮的适宜温度为止，计时时间停止后关闭加热阀门，停止煎煮工序同时发出出药提示。如果同意出药，提取罐开启出药阀、出药泵等相关部件，并开启储罐进药阀;最后，出渣、清洗阶段，提取罐在多次的煎煮结束并完成出药工序后，会发出除渣请示，待外部设备就位后，手动开启系统的开锁钩，对罐底进行除渣，完毕后按下除渣完成按钮，系统发出清洗请示，待清洗工序完成后按下清洗完成按钮，一系列的工作流程至此结束[1]。
2中药提取过程的智能自动化系统设计研究
2.1智能自动化控制系统概述
控制系统构成有三级分布式网络结构、上位机工程师站、控制站、远程站，企业管理网标准接口、通讯网络、电源、打印设备以及其他辅助设备等构成，具有较强的互操性特点。控制软件以中药生产工艺要点和特点为基础进行针对性的控制，实现了其控制的先进性、优化性、安全性和智能性特点，将中药提取从提取罐、固液分离、真空浓缩全过程的各工序进行全自动化智能操作，极大的满足了中药提取生产的各指标要求。工程师站则为整个系统的顺利进展提供良好的技术支持，通过日常的软件开发和维护工作，将控制程序加载到各子系统的控制站，并远程诊断控制器以及子系统模块组建的动态性运行状态。操作站则承担了设备运动的监控、操作、指示、报警、生产信息处理、打印等各工序的功能。远程站通过对采集I/O信号，借助接口模块将现场的数字量及模拟量信号传送到中央控制站。与此同时，也将中央控制器发送来的指令信号传送至现场[2]。
2.2智能自动化控制系统设计概述
根据前文所分析的智能系统概述，对其设计主要分为硬件和系统软件两方面的设计。在硬件设计中，有上位机、控制站、现场仪表三个设备，上位机工程师站采用的是P4/2.4G/512M/80G，53.34cm的纯屏彩显，能够满足多窗口操作的要求，人机界面使用HMI软件。其加权后互操性的特点，有效的避免了在运行时一旦有设备故障发生则危及所有设备的现象。控制站选择西门子S7-400系列的控制器，带有集中的PROFIBUS-DP接口，且接口模块连接到以太网工厂的总线。控制器使用ET200M分布式I/O作为奋战，通过集中PROFIBUS-DP接口连接总线。现场仪表的选择需要考国内外的应用实例、中药提取的相关的指标、工艺以及仪表安装需要的附件和接触物料的卫生条件等方面。现阶段多采用E+H、KEY_STONE等知名品牌的产品。系统软件使用西门子WINCC组态软件和STEP7编程软件为操作平台，其系统的设计有管理软件、控制软件两方面。管理软件中将工艺流程的图画借助多画面动态展示，直观的提取出中药提取生产和运行的动态信息。控制软件则是能够完成提取生产车间各工序之间的自动控制功能，在手动或者自动状态下将开关转到自动时，主要由系统自动的完成整个生产流程。其中还需要设置数据采集、自动控制以及故障处理模块，能够实现系统在中药提取生产中各工序的自动化指令的接收的执行，尤其在发生故障时，通过联锁停机的功能确保了中药提取的有效性和质量[3]。
3结语
综上所述，近几年我国正大青春宝药业有限公司、江中制药股份有限公司等著名的重要生产企业都进行了中药提取的自动化控制，并且其控制系统对中药生产系统以及各工艺参数做了详细而全面的真实记录，从根源上实现了中药生产的可追溯性，为我国中药的长远发展奠定了扎实的基础。
参考文献：
[1]董洪鹏.面向信息化的中药提取过程监控系统研究[D].天津科技大学,2015.
[2]尹成万.中药自动化制药过程中能效管理及优化控制策略研究[D].河北工业大学,2015.
[3]刘堂宾.中药提取自动化智能控制设计研究[J].中国科技财富,2012,(10):443.
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