中藥煎藥機(jī)作為中藥制劑自動(dòng)化生產(chǎn)的核心設(shè)備，其對(duì)溫度、壓力、煎煮時(shí)間等工藝參數(shù)的控制精度及系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性要求極高。某中藥飲片生產(chǎn)企業(yè)為升級(jí)傳統(tǒng)煎藥設(shè)備的控制系統(tǒng)，引入 MR30 分布式 IO模塊，實(shí)現(xiàn)了煎藥全流程參數(shù)的實(shí)時(shí)采集與精準(zhǔn)控制。該方案不僅提升了煎藥工藝的穩(wěn)定性與中藥湯劑的質(zhì)量一致性，還簡(jiǎn)化了設(shè)備布線與維護(hù)流程，降低了生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本，為中藥煎藥設(shè)備的智能化升級(jí)提供了高效可靠的控制解決方案。?

項(xiàng)目工藝?

本項(xiàng)目所升級(jí)的全自動(dòng)中藥煎藥機(jī)生產(chǎn)線，遵循傳統(tǒng)中藥煎煮理論與現(xiàn)代制藥規(guī)范，涵蓋從藥材預(yù)處理到湯劑成品灌裝的全流程，各工序?qū)?a target="_blank">數(shù)控制的精準(zhǔn)性直接影響湯劑藥效，具體工藝環(huán)節(jié)如下：?

藥材投料與預(yù)處理：經(jīng)炮制后的中藥飲片通過(guò)自動(dòng)上料裝置按處方配比輸送至煎藥罐，上料過(guò)程中需通過(guò)稱重傳感器精準(zhǔn)控制各味藥材的投料量。同時(shí)，煎藥罐配備清洗裝置，在投料前對(duì)罐內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)清洗，確保無(wú)交叉污染，清洗完成后通過(guò)液位傳感器確認(rèn)罐內(nèi)無(wú)殘留積水。?

加水與浸泡：根據(jù)藥材總量及特性，自動(dòng)加水系統(tǒng)按照預(yù)設(shè)的液料比向煎藥罐內(nèi)注入純化水，液位傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)加水量，達(dá)到設(shè)定值后自動(dòng)停止加水。隨后進(jìn)入浸泡階段，浸泡時(shí)間根據(jù)藥材質(zhì)地設(shè)定為 20-60 分鐘，期間通過(guò)溫度傳感器監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度，確保浸泡條件穩(wěn)定。?

煎煮：浸泡完成后，煎藥罐底部的加熱裝置啟動(dòng)，采用分段加熱模式。先以大火（高溫）將藥液快速煮沸，溫度傳感器監(jiān)測(cè)藥液溫度達(dá)到 100℃時(shí)，自動(dòng)切換為小火維持微沸狀態(tài)。煎煮過(guò)程中，壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)罐內(nèi)壓力，攪拌裝置按照設(shè)定轉(zhuǎn)速間歇性攪拌藥材，確保受熱均勻。煎煮時(shí)間根據(jù)處方要求設(shè)定為 20-90分鐘，全程自動(dòng)計(jì)時(shí)。?

過(guò)濾與渣液分離：煎煮完成后，煎藥罐底部的過(guò)濾裝置啟動(dòng)，通過(guò)濾網(wǎng)將藥渣與藥液分離，藥液經(jīng)輸送管道進(jìn)入暫存罐。同時(shí)，藥渣通過(guò)自動(dòng)排渣裝置排出，排渣完成后對(duì)過(guò)濾裝置進(jìn)行自動(dòng)清洗，避免堵塞。暫存罐內(nèi)的液位傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)藥液量，為后續(xù)濃縮或灌裝工序提供數(shù)據(jù)支撐。?

濃縮與灌裝：對(duì)于需濃縮的湯劑，暫存罐內(nèi)的藥液輸送至濃縮罐，濃縮罐通過(guò)真空減壓加熱方式去除多余水分，溫度傳感器監(jiān)測(cè)濃縮溫度，密度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)藥液密度，達(dá)到設(shè)定值后停止?jié)饪s。濃縮后的藥液或直接煎煮后的藥液輸送至灌裝設(shè)備，灌裝設(shè)備根據(jù)設(shè)定劑量進(jìn)行自動(dòng)灌裝，同時(shí)完成封口、日期打印等操作。?

成品檢測(cè)與分揀：灌裝后的中藥湯劑經(jīng)重量檢測(cè)傳感器檢測(cè)灌裝劑量是否合格，不合格產(chǎn)品被自動(dòng)剔除；合格產(chǎn)品通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)檢查封口質(zhì)量與標(biāo)簽信息，最終分揀至成品輸送線，進(jìn)入后續(xù)滅菌、包裝環(huán)節(jié)。?

IO應(yīng)用方式?

針對(duì)全自動(dòng)中藥煎藥機(jī)生產(chǎn)線的工藝特點(diǎn)與控制需求，MR30分布式 IO 具體應(yīng)用方式如下：?

在信號(hào)采集層面，MR30 分布式 IO 的數(shù)字量輸入模塊主要對(duì)接各類開(kāi)關(guān)量信號(hào)，如藥材上料到位接近開(kāi)關(guān)、煎藥罐門(mén)開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)、排渣裝置動(dòng)作限位開(kāi)關(guān)、灌裝封口完成光電傳感器等，實(shí)時(shí)反饋設(shè)備動(dòng)作狀態(tài)與物料位置；模擬量輸入模塊則重點(diǎn)采集工藝關(guān)鍵參數(shù)，通過(guò)鉑電阻溫度傳感器采集煎藥罐、濃縮罐內(nèi)溫度，通過(guò)擴(kuò)散硅壓力傳感器采集煎藥罐內(nèi)壓力，通過(guò)稱重傳感器采集藥材投料量，通過(guò)電容式液位傳感器采集罐內(nèi)液位，通過(guò)密度傳感器采集藥液濃縮密度，將這些連續(xù)變化的物理量轉(zhuǎn)換為 4-20mA 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳輸至主控制器，實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。?

在指令執(zhí)行環(huán)節(jié)，主控制器根據(jù)采集的信號(hào)及預(yù)設(shè)工藝配方，生成控制指令并發(fā)送至 MR30 分布式 IO 的輸出模塊：數(shù)字量輸出模塊控制上料電機(jī)、攪拌電機(jī)、排渣電機(jī)的啟停，控制加水電磁閥、排液電磁閥、清洗電磁閥的通斷，以及控制報(bào)警指示燈、運(yùn)行指示燈的狀態(tài)；模擬量輸出模塊則輸出 4-20mA 信號(hào)，控制加熱裝置的功率調(diào)節(jié)（通過(guò)固態(tài)繼電器實(shí)現(xiàn)）、輸送泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)（通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)）、濃縮罐的真空度調(diào)節(jié)（通過(guò)調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)），確保各工藝參數(shù)穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)。??

應(yīng)用成效?

MR30 分布式 IO 在全自動(dòng)中藥煎藥機(jī)生產(chǎn)線中的應(yīng)用，有效解決了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)布線復(fù)雜、參數(shù)控制精度低、維護(hù)難度大等問(wèn)題，取得了顯著的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)成效。?

模塊化設(shè)計(jì)便于后期設(shè)備升級(jí)，當(dāng)新增煎藥罐或調(diào)整工序時(shí)，僅需新增對(duì)應(yīng) IO 模塊并配置通信參數(shù)，無(wú)需重新鋪設(shè)大量電纜；MR30 分布式 IO 的高速數(shù)據(jù)傳輸與精準(zhǔn)信號(hào)處理能力，使煎藥關(guān)鍵工藝參數(shù)的控制精度顯著提升；憑借良好的抗干擾能力與冗余設(shè)計(jì)，MR30 分布式 IO 有效降低了系統(tǒng)故障發(fā)生率；基于 MR30 分布式 IO 采集的全流程數(shù)據(jù)，結(jié)合 HMI 與 MES 系統(tǒng)的智能分析功能，管理人員可實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)進(jìn)度、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及能耗情況，實(shí)現(xiàn)煎藥配方的一鍵調(diào)用、工藝參數(shù)的在線調(diào)整及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)歸檔。?