計算機控制技術在中藥提取領域中的應用

      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更好的應用于中藥提取過程受到了越來越多的關注。本文就中藥提取生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)設計中的相關問題與讀者進行探討。
     [關鍵詞] 中藥提?。豢刂葡到y(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
     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、設計中藥提取計算機控制系統(tǒng)可供選擇的設計目標
     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、乳品等領域的料液濃縮?；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.