計算機控制技術(shù)在中藥提取領(lǐng)域中的應(yīng)用

      中藥提取是中藥生產(chǎn)過程的重要環(huán)節(jié)，中藥提取過程自動化是中藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分，如何將自動控制技術(shù)更好的應(yīng)用于中藥提取過程受到了越來越多的關(guān)注。本文就中藥提取生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)設(shè)計中的相關(guān)問題與讀者進行探討。
     [關(guān)鍵詞] 中藥提??；控制系統(tǒng)
    
     一、中藥提取生產(chǎn)過程特點
     在過程工業(yè)中，廣泛地采用間歇生產(chǎn)過程和連續(xù)生產(chǎn)過程。間歇生產(chǎn)過程又稱批量生產(chǎn)過程，屬于按照給定配方、生產(chǎn)一定量的產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。
     中藥提取生產(chǎn)普遍采用批量生產(chǎn)過程，即：按給定配方、生產(chǎn)一定量的中藥提取物。中藥提取生產(chǎn)配方主要包括：生產(chǎn)的產(chǎn)品及其原料組分；所需生產(chǎn)設(shè)備；要求的生產(chǎn)操作（如加熱、攪拌、沉淀等）。
    
     二、批量生產(chǎn)過程控制技術(shù)
     1、間歇控制模型
     間歇生產(chǎn)過程控制可分為兩部分，即：實時控制層和生產(chǎn)管理層，實時控制層可包括：實時生產(chǎn)管理、順序控制、離散/調(diào)節(jié)控制、過程連鎖、安全連鎖、過程I/O；生產(chǎn)管理層可包括：生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)調(diào)度、配方管理等。
     2、常用間歇控制系統(tǒng)類型
     根據(jù)間歇生產(chǎn)過程的自動化程度，可將控制系統(tǒng)分為程序間歇控制和綜合間歇控制，程序間歇控制系統(tǒng)一般指完成實時控制層功能的控制系統(tǒng)，綜合間歇控制系統(tǒng)包含所有間歇控制模型中的內(nèi)容。
    
     三、設(shè)計中藥提取計算機控制系統(tǒng)
     根據(jù)我國現(xiàn)狀，中藥生產(chǎn)企業(yè)，一般把綜合間歇控制系統(tǒng)分成兩部分來搞，即生產(chǎn)管理部分（例如：ERP）和實時控制部分。這里討論的中藥提取計算機控制系統(tǒng)指實時控制部分也就是程序間歇控制系統(tǒng)
    
     1、設(shè)計中藥提取計算機控制系統(tǒng)可供選擇的設(shè)計目標
     n 生產(chǎn)過程遠程計算機控制、監(jiān)視
     n 操作和控制靈活、迅速、準確、一致
     n 縮短每批產(chǎn)品的生產(chǎn)周期
     n 優(yōu)化控制，提高原料、能源和設(shè)備利用率，減少廢品率
     n 計算機控制參數(shù)管理
     n 計算機生產(chǎn)歷程數(shù)據(jù)存儲、查詢和報表打印
     n 過程連鎖
     n 可靠的安全連鎖控制
     n 報警
     n 電子簽名
    
    
     2、典型的控制系統(tǒng)方案
     2．1 典型的中藥提取工藝和中藥提取生產(chǎn)線
     傳統(tǒng)中藥工藝：
     藥材->水洗->烘干->切碎->水提取三次->過濾->儲存->減壓濃縮->->噴霧造粒->收膏->低溫干燥->再次濃縮->沉淀->分離->減壓濃縮->再沉淀
     提取有效成分的現(xiàn)代中藥制備工藝:
     藥材->水洗->烘干->切碎->水提取三次->過濾->樹脂吸附-> 水洗滌->洗脫->減壓濃縮->醇沉->過濾->減壓濃縮->低溫干燥或噴霧干燥->成品
     中藥提取生產(chǎn)線一般可設(shè)計為專用的單生產(chǎn)流程線；專用的多生產(chǎn)流程線；可重組、多生產(chǎn)流程線。
     生產(chǎn)線常采用兩種布局方式，流水線布局和分區(qū)式布局。采用流水線布局，工藝過程及設(shè)備排布一目了然，而分區(qū)域布局較為節(jié)省空間。
     2．1．2 典型中藥提取設(shè)備及其基本操作控制
     2．1．2．1提取罐控制（手動/自動）
     中藥固液萃取最常用的設(shè)備是提取罐，一般分為動態(tài)提取罐和靜態(tài)提取罐，多個提取罐可構(gòu)成套提裝置。提取罐的基本操作控制大致包括如下內(nèi)容：試漏控制、定量加溶媒、人工投料、升溫控制、恒溫定時、沸騰定時、定時循環(huán)、定時攪拌、 排料控制、酒精回流、芳香油回收、排渣控制、反吹控制、直接蒸汽控制、清洗控制、煮罐、報警、安全連鎖。
     2．1．2．2外循環(huán)單效蒸發(fā)器
     外循環(huán)單效蒸發(fā)器，由加熱器、蒸發(fā)器、分離器等組成，主要用于制藥、植物藥、化工、食品、乳品等領(lǐng)域的酒精回收與濃縮，也可用于料液濃縮?；静僮靼ǎ憾窟M料、加熱器蒸汽壓力/溫度控制、蒸發(fā)器真空控制、冷卻水流量檢測、冷卻水溫度檢測、密度檢測和收膏控制、自動消泡、液位控制、冷凝水排放或溶媒回收控制、清洗控制、煮罐控制等
     2．1．2．2雙效或多效濃縮器
     雙效或多效濃縮器，由兩個或多個加熱器、蒸發(fā)器、分離器等組成，適用于制藥、植物藥、化工、食品、乳品等領(lǐng)域的料液濃縮。基本操作包括：定量進料、加熱器蒸汽壓力（溫度）控制、蒸發(fā)器末效真空控制、冷卻水流量檢測、冷卻水溫度檢測、倒料控制、密度檢測和收膏控制、自動消泡、液位控制、冷凝水排放控制、清洗控制、煮罐控制等
    
     2．1．2．3 攪拌沉淀罐控制
     攪拌沉淀罐主要用于中藥、食品、保健品、化工等的酒精沉淀?；静僮靼ǎ哼M料、按配比進乙醇、攪拌、沉淀定時、冷卻控制、出料、出渣、清洗。
     2．1．2．4溶媒配置罐控制
     溶媒配置罐主要用于配置制定濃度的酒精?；静僮靼ǎ壕掖紳舛葯z測，稀乙醇濃度檢測，根據(jù)需要的濃度和配置量，計算精乙醇、稀乙醇和水的加入量，按計算量加入精乙醇、稀乙醇和水，打循環(huán)，溫度控制，濃度檢測.