制药自动化技术.docVIP

PAGE 1 简述制药自动化技术 马仁俊 中国药科大学 制药工程 江苏 南京 【摘要】自动化（Automation）是指机器设备、系统或过程在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。本文简述了自动化技术在制药行业中的应用与发展。 【关键词】自动化技术；制药行业；自动化与制药 自动化是指机器设备、系统或过程（生产、管理过程）在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。自动化技术的发展推动了工业生产的快速发展，在制药行业中起着十分重要的作用，由于采用了自动化仪表和集中控制装置，促进了连续生产过程自动化的发展，大大地提高了劳动生产率，乎的了巨大的社会效益和经济效益。 制药过程自动化控制系统介绍 简单控制系统 简单控制系统结构简单、易于实现和操作, 它是各类复杂、先进控制系统的基础、控制单元，因此, 简单控制系统是在目前制药生产过程中仍被广泛使用的一种自动控制系统，简单控制系统是由一个控制器、一个传感器(测量仪表) 、一个执行器(如控制阀等) 和一个被控对象所组成的定值控制系统, 它的系统组成如图1。 复杂控制系统 复杂控制系统是指那些系统的结构复杂, 不同调节目的及解决特殊问题的自动控制系统，复杂控制系统的种类繁多, 根据控制系统的结构和所担负的任务来说, 常见的复杂控制系统有串级、均匀、比值、分程、前馈、取代、三冲量等控制系统。如图2。 计算机控制系统 计算机控制系统的工作流程为:生产过程中被控变量的信号经过测量线路测量, 转换成电信号,送入多路开关和采样保持器进行巡回检测,通过模/数转换器(A /D )转换成数字量输入数字控制器，在数字控制器中,将巡回检测的数字量与给定值进行比较,按照一定控制规律进行运算, 输出控制信号，该输出信号经数/模转换器(D /A )、保持器后作用于执行器去调节生产过程，计算机控制系统的组成及工作流程如图3。 2 自动化技术在制药生产中的应用 制药工业涉及化学合成制药过程、生物代谢制药过程、天然药物分离纯化过程以及各种药物制剂配置加工等过程，具有工艺复杂、设备种类繁多、高温高压、腐蚀、易燃、易爆有毒有害等特性，为了保证生产人员、生产设备、生产环境以及生产原料和产品的安全，更为了用药人的权益和安全，必须有可靠有效的检测与控制手段来确保所需的全部安全。任何一个制药过程都离不开自动检测与自动控制技术。 2.1 药物制剂生产中的应用 自动控制系统及自动控制技术在药物制剂生产中的应用越来越广泛，例如：物料的加热、灭菌温度的自动测量、记录和控制；洁净车间中空调系统的温度、湿度及新风比的自动调节；多小注射用水机中对所产注射用水的温度、电导率的检测的控制。 在制剂生产过程中，需要对某一方面进行自动保护，否则将可能影响产品质量或生产其他不利影响，粉针剂生产中的螺杆式分装机的自动保护有防金属微粒的保护和无瓶保护。在制剂生产过程中的自动检测，在生产过程中需要连续对产品进行检测，以控制和保证产品质量或检测生产状况。在粉针剂生产流水线中，为便于对分装、扎盖、灯检等工序进行考核和计算效率，可在各工序后的输送带上设光电计数器，通过计数器全面掌控各工序生产状况。片剂生产中，片重差异是片剂片剂的重要指标之一，影响片中差异大小的因素很多，不可能对每片进行称重，难于保证不合格的片子不进入合格产品中。就是用了自动剔除片重不合格片子的压片机。在粉针剂生产中，洗净的西林瓶需要在隧道烘箱内干燥和灭菌，灭菌的温度需达到350℃并保持5min。因此需要保持在温度规定范围内就采用了简单的闭环自动控制系统。 2.2 中药提取中的应用 中药提取过程的自动控制系统包括硬件和软件两大部分。硬件包括控制计算机、各种自动阀和切换器、自动传感装置、自动检测装置、自动输送装置等。软件则包括计算机信息集成软件平台、集散控制系统及可编程控制器等。自动控制系统对提取过程的温度、流量、鸭梨液位、重量、浓度（含量） 、ph值等工艺参数和质量参数，进行数据采集、分析、显示、报警和控制等，已实现各种工艺操作的自动控制。利用自动化技术实现提取过程中对质量的实时监控，实现高效、稳定、可控、节能的中药提取。中成药生产水提取工序的加水方式一般分为经验估计加水和水表计量加水精度受水压的影响较大。而且操作计量都很麻烦。为此使用了一种任意定量控制加水系统。该装置也采用了简单的闭环控制系统。 2.3 净化