摘 要:本文主要介紹台達機電自動化平台在隧道式滅菌幹燥箱電氣控製係統中應用技術。項目采用了台達公司的ES係列PLC、AE係列觸摸屏、M係列變頻器、DTC係列溫度控製器、Modbus總線通訊、曆史數據管理等組成的集監視、采集、控製、報警、記錄、打印功能於一體的控製係統。
關鍵詞:滅菌幹燥 PLC 觸摸屏 變頻器 Modbus總線
1 引言
隧(sui)道(dao)式(shi)滅(mie)菌(jun)幹(gan)燥(zao)箱(xiang)是(shi)製(zhi)藥(yao)行(xing)業(ye)用(yong)於(yu)玻(bo)璃(li)容(rong)器(qi)進(jin)行(xing)滅(mie)菌(jun)幹(gan)燥(zao)工(gong)藝(yi)的(de)配(pei)套(tao)設(she)備(bei)。在(zai)設(she)計(ji)上(shang)吸(xi)取(qu)了(le)國(guo)內(nei)外(wai)同(tong)類(lei)產(chan)品(pin)的(de)先(xian)進(jin)經(jing)驗(yan)與(yu)技(ji)術(shu),克(ke)服(fu)了(le)我(wo)國(guo)目(mu)前(qian)生(sheng)產(chan)的(de)同(tong)類(lei)設(she)備(bei)體(ti)積(ji)大(da)、生產能力低、保溫性能差、淨化效果不良等缺點,適用於製藥廠經清洗後的抗生素玻璃瓶、安瓿、黃圓瓶等玻璃容器的滅菌幹燥箱的工藝過程。
2 工藝自動化設計
2.1 工藝描述
隧道式滅菌幹燥箱主要由輸送網帶、加熱箱體、淨化裝置、冷卻排風裝置、冷卻箱體、電加熱器、機械傳動機構和電氣控製係統等組成。
經超聲波清洗設備清洗後的抗生素玻璃瓶、安瓿、黃圓瓶等玻璃容器通過傳送裝置運送至隧道式滅菌幹燥箱的入口,通過輸送網帶的循環帶動,將玻璃容器在經過預熱、滅菌、保溫三段加熱區進行殺毒滅菌後,運送至下一級設備。
2.2 控製內容及功能要求
(1)手動啟動。在自動啟動按鈕沒有按下時為手動狀態,此時,排風、冷卻、進瓶、網帶、保溫、滅菌、預熱按鈕均可單獨啟動停止。超聲清洗按鈕在有水狀態下即可啟動,與自動/手動狀態無關。無水狀態下啟動,會提示係統缺水故障。
(2)自zi動dong啟qi動dong。按an下xia自zi動dong啟qi動dong按an鈕niu後hou為wei自zi動dong狀zhuang態tai,冷leng卻que風feng機ji啟qi動dong,延yan時shi設she定ding時shi間jian後hou,進jin瓶ping風feng機ji啟qi動dong,延yan時shi設she定ding時shi間jian後hou,排pai風feng風feng機ji啟qi動dong,延yan時shi設she定ding時shi間jian後hou,預yu熱re加jia熱re啟qi動dong,延yan時shi設she定ding時shi間jian後hou,滅mie菌jun加jia熱re啟qi動dong,延yan時shi設she定ding時shi間jian後hou,保bao溫wen加jia熱re啟qi動dong,當dang預yu熱re、滅菌、保溫三個溫度同時大於三個溫度設定下限時,網帶電機啟動,頻率按網帶電機速度下限設定頻率運行,當三個溫度均達到設定溫度 + -15度時,網帶電機按設定頻率運行。
(3)急停控製。在運行過程中,當按下急停時,僅停止網帶電機,鬆開急停時,網帶電機繼續運行。急停為常開點。
(4)自動停止。運行過程中,按下自動停止按鈕後,僅停止網帶電機,預熱、滅菌、保溫需手動停止,當三個溫度都小於自動停止溫度下限時,可手動停止排風、冷卻、進瓶電機,否則不能停止。需再次自動啟動時,按下自動啟動按鈕,係統按第3步自動運行。
(5)自動診斷報警。當自動運行啟動後,如果三個加熱在經過加熱溫度判斷時間後,仍不能達到設定溫度下限時,係統會提示報警;當排風溫度一直大於排風溫度上限,經過排風溫度判斷時間後,係統會提示報警;溫度補償為環境溫度與傳感器檢測溫度不一致時對溫度傳感器的補償。補償溫度為-50度――50度之間。觸摸屏上顯示溫度最低顯示溫度為-50度,小於-50度時,顯示會出現大於500的數據,同時溫度控製器DTC提示出錯,ERROR紅燈亮。
(6)自動記錄。溫度曲線5分鍾記錄一次溫度變化值,最大記錄為15000次,當大於15000次後,新的記錄會覆蓋最早產生的數據,依次類推,數據曲線斷電保持。
2.2.10 預熱、滅菌、baowensangewenduxianshidedangqianzhixiaoyushedingwenduxiaxianhuodayushedingwendushangxianshi,xitonghuitishichaoxiancuowu,tongshizaiqidonganniudeshangmianhuixianshijuhongsedezhishideng,tishichaoxian。
3 台達自動化產品解決方案
基於台達台達機電自動化平台的控製方案如圖1所示。

圖1 控製方案簡圖
3.1 觸摸屏工藝過程管理
HMI采用精致細膩的AE係列觸摸屏,多種語言自由切換,大量圖元圖庫,功能強大的在線、離線仿真功能,配方趨勢及數據存儲、打印功能可滿足各種工藝需求,參見圖2。

圖2 主要控製畫麵
3.2 係統集成設計
ES係列PLC使用方便靈活,集成高速計數功能,掃描速度快,支持浮點運算,內置Modbus總線通訊方式。
M係列變頻器,集成Modbus總線通訊口,簡潔樹型操作界麵,迷你型外形;具有良好的轉矩特性及速度調節精度。
DTC係列溫度控製器,集成Modbus總線,高度的集成化,便於集成於控製櫃內,設定簡單,控製溫度高。溫度控製器自整定畫麵如圖3所示。
快速的Modbus通訊,簡化了PLC與變頻器、wendukongzhiqizhijiandefansuojiexian,xiaochulechangguikongzhifangshisuodailaidezhongzhongbuanquanqianzaiyinsu,buxuyaogaibianrenhejiexiandeduomoshiziyouqiehuanfangshishikongzhigengweijiandan,xinxideshishifankuiquebaoxitongkekaoyunxing。

圖3 溫度控製器自整定畫麵
4 結束語
本係統采用了台達自動化集成解決方案。具有以下幾大優點:
通過Modbus通訊控製方式,不但有效降低了成本、減(jian)少(shao)了(le)客(ke)戶(hu)工(gong)作(zuo)量(liang),而(er)且(qie)為(wei)以(yi)後(hou)係(xi)統(tong)的(de)擴(kuo)展(zhan)及(ji)更(geng)新(xin)提(ti)供(gong)了(le)方(fang)便(bian)的(de)條(tiao)件(jian)。完(wan)善(shan)的(de)故(gu)障(zhang)檢(jian)測(ce)功(gong)能(neng),保(bao)證(zheng)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)可(ke)靠(kao)。人(ren)性(xing)化(hua)的(de)編(bian)程(cheng)軟(ruan)件(jian),給(gei)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)商(shang)軟(ruan)件(jian)開(kai)發(fa)工(gong)作(zuo)帶(dai)來(lai)了(le)方(fang)便(bian)。新(xin)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)不(bu)僅(jin)給(gei)OEMyonghudailailechengbenyouhua,bingqienenggenghaodegenjugongyideyaoqiujinxingxiugaisheji,jinyibutigaoleshebeishangzaixingyezhongdejingzhengli。yikaotaidadaluzigongsizhongdadiantongqiangdadexiaoshouyushouhouzhichiwangluo,shiyonghudeshebeizairenhedifangjunkexiangshoukuaijie、便利、優質的售後服務。