中心議題：

• 制備純化水的工藝及設(shè)備介紹
• 制備純化水控制系統(tǒng)架構(gòu)
• 制備純化水系統(tǒng)程序說明

1.前言

水是人類賴以生存的寶貴資源，也是藥品生產(chǎn)不可缺少的重要原輔材料。制藥工業(yè)中所使用的水，尤其是制藥用原料水的質(zhì)量，直接影響制藥和用藥安全。純化水制備流程經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)從簡單的單臺設(shè)備發(fā)展成為現(xiàn)在成套的純化水制備。相應(yīng)的制水工藝也同樣得到長足發(fā)展，從原先的簡單手工發(fā)展到現(xiàn)在的集中自動控制方式。下文就純化水的制備和臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品在制水設(shè)備上的應(yīng)用進(jìn)行簡要介紹。

2.工藝及設(shè)備介紹

自然條件下的水不斷與空氣、地表、底層接觸及巖石與土壤的溶解的作用會含有各種雜質(zhì)。主要的雜質(zhì)可分為三類：⑴泥沙、動植物殘骸、微生物等懸浮物；⑵以各種分子和離子的集合體為主的膠體；⑶以單個游離分子或離子形式存在的溶解物。

制藥用水是不含任何添加物的工藝用水。制藥用水的系統(tǒng)控制要控制這些雜質(zhì)的含量，同時還要有效處理和控制微生物及細(xì)菌內(nèi)毒素的污染。通常會采用離子樹脂交換、蒸餾冷凝、電滲析、反滲透等工藝方式。其制備流程大致分為五部分：預(yù)處理、初級除鹽裝置、深度除鹽裝置、后處理裝置、純水輸送分配系統(tǒng)。純化水設(shè)備包含機(jī)械部分和電氣部分：機(jī)械部分主要由水泵、壓力罐、水箱、電磁閥、過濾器和管路組成；電氣部分主要由可編程控制器（PLC）、觸摸屏、變頻器、壓力表、繼電器等組成。圖1為制備純化水的一個現(xiàn)場展示案例。

圖1 純化水制造設(shè)備

3.控制結(jié)構(gòu)

根據(jù)客戶提出的項(xiàng)目工藝控制要求。該控制系統(tǒng)構(gòu)架如圖2所示。

控制系統(tǒng)硬件配置：臺達(dá)觸摸屏DOP-B10S615、臺達(dá)可編程控制器（PLC）DVP32ES200R、PLC擴(kuò)展模擬量模塊DVP04AD-E2、臺達(dá)變頻器VFD185F43A。系統(tǒng)設(shè)置有自動和手動兩種運(yùn)行模式：自動程控以多點(diǎn)多路水位傳感器、動態(tài)壓力控制器組合監(jiān)測各部件的運(yùn)行情況為基礎(chǔ)通過時間繼電器計(jì)時運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動運(yùn)行；手動操作主要用于系統(tǒng)安裝調(diào)試和維修時使用。

圖2 控制系統(tǒng)構(gòu)架[page]

4.程序說明

觸摸屏主要功能是顯示和控制制水過程中的數(shù)據(jù)以及水泵電磁閥的的運(yùn)行狀態(tài)。PLC輸入量有各個閥門的開閉情況和各罐體的液位情況和壓力情況，其中輸入量中的液位是模擬量輸入；輸出量有水泵的啟動停止，電磁閥的開閉，報(bào)警等等。圖3為部分觸摸屏的控制界面（初期設(shè)計(jì)）。

圖3-a 觸摸屏控制界面（初期設(shè)計(jì)）

圖3-b 觸摸屏控制界面（初期設(shè)計(jì)）

PLC程序主要分為以下基本：初始化部分、模擬量采集部分、數(shù)據(jù)處理部分、邏輯控制部分（手動和自動）、報(bào)警部分等組成。圖4為部分PLC程序設(shè)計(jì)。

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圖4 PLC程序設(shè)計(jì)

5.結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對水質(zhì)(包括醫(yī)用水和飲用水)的要求也越來越高。為了得到合格的純化水，對水處理設(shè)備的自動化要求也越來越高。臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品的應(yīng)用使純化水制備系統(tǒng)有了較強(qiáng)的可操作性，同時還大大提高其自動化程度和控制的精確性。得到了諸多純化水設(shè)備廠商的認(rèn)可，具有良好的市場前景，可廣泛推廣。