臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品在ZP10壓片機(jī)上的應(yīng)用

臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品在ZP10壓片機(jī)上的應(yīng)用

壓片機(jī)在整個藥機(jī)行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。本文主要介紹用臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品（人機(jī)、PLC、變頻器）在藥機(jī)行業(yè)ZP10壓片機(jī)上的成功應(yīng)用。
關(guān)鍵字：壓片機(jī)、制藥機(jī)械、臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品、人機(jī)界面、PLC、變頻器

1 引言

由于片劑是口服藥劑和保健制劑的基本劑型，因此片劑生產(chǎn)機(jī)械是制藥工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)性專用設(shè)備。片劑是由壓片機(jī)將顆粒狀原料壓制成片。壓片機(jī)的生產(chǎn)制造能力標(biāo)志著一個國家制藥工程技術(shù)能力。壓片機(jī)在整個藥機(jī)行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。基本上任何制藥廠家都會對該設(shè)備有很大需求。

2 壓片機(jī)自動化功能

根據(jù)片劑制劑工藝原理，壓片工藝的前期工藝是制粒，經(jīng)過制粒工藝制得的原料顆粒均質(zhì)有原料藥和填料載體（輔料）。壓片機(jī)的主要用途就是將各種藥物與填料載體的原始粉末狀的原料，按照需求制成藥片。在該設(shè)備上能夠?qū)浩暮穸?、填充厚度、預(yù)壓厚度、壓片力、壓片力上限、運(yùn)行速度、點動速度、速度上限進(jìn)行設(shè)定和顯示，能夠直觀的顯示出當(dāng)前生產(chǎn)產(chǎn)品的規(guī)格、質(zhì)量。方便使用。

壓片機(jī)主要用于制藥工業(yè)的片劑生產(chǎn)，同時通用于化工、食品、電子等工業(yè)部門，ZP10外觀如圖1所示。

圖1 ZP10壓片機(jī)外觀

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1工藝參數(shù)設(shè)計

工藝參數(shù)設(shè)計參見表1。

表1 主 要 技 術(shù) 參 數(shù)

3.2技術(shù)方案設(shè)計

技術(shù)方案設(shè)計參見圖2。系統(tǒng)基于臺達(dá)PLC技術(shù)平臺，外圍設(shè)備主體包括臺達(dá)觸摸屏人機(jī)界面和臺達(dá)變頻器主驅(qū)動器。

硬件構(gòu)成：DOP-57GSTD型觸摸屏；DVP-14SS11R型PLC；DVP-04AD-S型模擬量擴(kuò)展模塊；VFD-002M43A變頻器。

圖2 技術(shù)方案設(shè)計

3.3 自動化工藝原理

（1）通過DVP-04AD-S把標(biāo)準(zhǔn)的0-10V的模擬量信號轉(zhuǎn)化為需要顯示的物理量，在觸摸屏人機(jī)界面上顯示填充厚度、預(yù)壓厚度、壓片厚度、壓片力。這四個物理量影響生產(chǎn)片劑的質(zhì)量。因此對于模擬量轉(zhuǎn)換的精度要求比較高。同時在調(diào)試時，因為電壓信號比較容易受干擾，所以在排線以及PLC在柜內(nèi)的安裝位置要盡量按照電氣安裝規(guī)范進(jìn)行。

（2）壓片傳動的轉(zhuǎn)動速度要進(jìn)行限制。最高轉(zhuǎn)速在人機(jī)上設(shè)定，最高為30rpm/min。

（3）工藝上要求系統(tǒng)啟動有兩種方式：正常啟動、點動。速度設(shè)定都在人機(jī)上完成。速度的給定都是通過RS485通訊的方式給定變頻器。

（4）在生產(chǎn)片劑的時候，因為原料及成品的工藝要求的不同，壓片力的大小是不一樣的。但是為了保證安全生產(chǎn)。需要在人機(jī)上設(shè)定壓片力的上限值。一旦由壓力傳感器采樣的當(dāng)前壓片力大于壓片力上限值的時候，系統(tǒng)自動安全停車。所有動作都復(fù)位。

（5）在監(jiān)控畫面上要能夠顯示當(dāng)前的運(yùn)行速度、填充厚度、預(yù)壓厚度、壓片厚度、壓片力等。

（6）系統(tǒng)要求能夠?qū)蓖幼?、壓片力超限、變頻器故障三項報警進(jìn)行當(dāng)前警報的顯示，并且可以對當(dāng)前警報進(jìn)行清除，如下所示。

將外部的警報輸入點在PLC中轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部的位，如上所示從M64-M66連續(xù)的三個點。設(shè)定采樣周期為：1S；最多可存筆數(shù)設(shè)定為：1020點；設(shè)定斷電保持；設(shè)定當(dāng)M64-M66為ON時，顯示的報警信息內(nèi)容為：急停已動作；變頻器故障；壓片力超限。并顯示相應(yīng)的報警畫面。

（7）系統(tǒng)不僅能對當(dāng)前的報警進(jìn)行顯示、清除同時對當(dāng)前警報能夠進(jìn)行歷史記錄。具體的實現(xiàn)方法如下：

在人機(jī)軟件選項—歷史緩沖區(qū)設(shè)定當(dāng)中讀取地址從M64開始；數(shù)值單位設(shè)定為3；取樣周期為100ms；取樣點數(shù)設(shè)定為10；觸發(fā)源選擇由PLC觸發(fā)；記錄時間日期選擇YES。在設(shè)定時雙擊空白處，軟件會彈出屬性菜單，如下圖：

進(jìn)行了如上設(shè)定后，只要報警發(fā)生時，系統(tǒng)會自動記錄報警信息。而且是斷電保持的。只要報警信息沒有完全填滿，系統(tǒng)會自動記錄。只有當(dāng)刪除時，才將報警信息完全清楚。否則即使報警信息記錄滿了，系統(tǒng)會自動覆蓋最早記錄的報警信息。觸發(fā)顯示、記錄、刪除報警信息是通過狀態(tài)控制區(qū)的特殊寄存器D1，D3進(jìn)行設(shè)定。

4.2 人機(jī)交互畫面設(shè)計

人機(jī)交互畫面設(shè)計如圖3—圖8所示。

4 調(diào)試步驟

（1）首先按照設(shè)備的工藝要求將邏輯部分完成。將通訊部分完成。這些都是非?；A(chǔ)
的工作。
(2)將DVP-4AD-S模塊進(jìn)行校正。確保零位和增益準(zhǔn)確。
(3)盡量將信號線遠(yuǎn)離動力線，將信號線的屏蔽層接到24V地而不是接地，主要因為相當(dāng)多的GMP生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備沒有可靠接地，工程實踐證明接到24V地保證了信號的抗干擾效果。減輕了干擾對模擬量信號的干擾。

5 結(jié)束語

基于臺達(dá)機(jī)電系列自動化產(chǎn)品的ZP10型壓片機(jī)結(jié)構(gòu)特點為雙面壓片、單面出片，有預(yù)壓功能，有利提高壓片精度；全封閉形式不銹鋼，內(nèi)部臺面用不銹鋼材料，轉(zhuǎn)臺表面經(jīng)過特殊處理，能保持表面光澤與防止交叉污染，符合GMP要求；透明有機(jī)玻璃的門窗，室內(nèi)配有安全照明，能清楚觀察壓片的狀態(tài)，壓片室四面能全部打開，易于內(nèi)部清理和保養(yǎng)；控制器和操作件均布局合理；采用變頻調(diào)速裝置進(jìn)行電氣調(diào)速，操作方便，轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，安全準(zhǔn)確；所有的轉(zhuǎn)動裝置均布置在機(jī)器內(nèi)部，保持機(jī)件清潔；液壓系統(tǒng)設(shè)計合理，能保持液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定；配有過載保護(hù)裝置，當(dāng)壓力過載時，能自動停機(jī)