台达机电产品在药用纯化水设备上的应用

1.前言

　　水是人类赖以生存的宝贵资源，也是药品生产不可缺少的重要原辅材料。制药工业中所使用的水，尤其是制药用原料水的质量，直接影响制药和用药安全。纯化水制备流程经过多年的发展，已经从简单的单台设备发展成为现在成套的纯化水制备。相应的制水工艺也同样得到长足发展，从原先的简单手工发展到现在的集中自动控制方式。下文就纯化水的制备和台达机电产品在制水设备上的应用进行简要介绍。

　　2.工艺及设备介绍

　　自然条件下的水不断与空气、地表、底层接触及岩石与土壤的溶解的作用会含有各种杂质。主要的杂质可分为三类：⑴泥沙、动植物残骸、微生物等悬浮物；⑵以各种分子和离子的集合体为主的胶体；⑶以单个游离分子或离子形式存在的溶解物。

　　制药用水是不含任何添加物的工艺用水。制药用水的系统控制要控制这些杂质的含量，同时还要有效处理和控制微生物及细菌内毒素的污染。通常会采用离子树脂交换、蒸馏冷凝、电渗析、反渗透等工艺方式。其制备流程大致分为五部分：预处理、初级除盐装置、深度除盐装置、后处理装置、纯水输送分配系统。纯化水设备包含机械部分和电气部分：机械部分主要由水泵、压力罐、水箱、电磁阀、过滤器和管路组成；电气部分主要由可编程控制器（PLC）、触摸屏、变频器、压力表、继电器等组成。图1为制备纯化水的一个现场展示案例。

图1纯化水制造设备

　　3.控制结构

　　根据客户提出的项目工艺控制要求。该控制系统构架如图2所示。
　控制系统硬件配置：台达触摸屏DOP-B10S615、台达可编程控制器（PLC）DVP32ES200R、PLC扩展模拟量模块DVP04AD-E2、台达变频器VFD185F43A。系统设置有自动和手动两种运行模式：自动程控以多点多路水位传感器、动态压力控制器组合监测各部件的运行情况为基础通过时间继电器计时运算来实现系统的自动运行；手动操作主要用于系统安装调试和维修时使用。

图2控制系统构架

　　4.程序说明

　　触摸屏主要功能是显示和控制制水过程中的数据以及水泵电磁阀的的运行状态。PLC输入量有各个阀门的开闭情况和各罐体的液位情况和压力情况，其中输入量中的液位是模拟量输入；输出量有水泵的启动停止，电磁阀的开闭，报警等等。图3为部分触摸屏的控制界面（初期设计）。

图3-a触摸屏控制界面（初期设计）

图3-b触摸屏控制界面（初期设计）

　　PLC程序主要分为以下基本：初始化部分、模拟量采集部分、数据处理部分、逻辑控制部分（手动和自动）、报警部分等组成。图4为部分PLC程序设计。