药药品种类繁多，原料复杂，从原药材到成药需要一定的加工过程，其中从中药材中提取有效成分，是中药生产的主要环节，提取工艺是否合理，控制技术是否先进，直接关系到生产物料和能量的消耗，并影响药品的质量与疗效。

中药制药生产，是典型的非连续性批量生产操作过程，其主要特点是：小批量、多品种，其特征是：物料流动的不连续性、物料和设备的非稳定性、产品及其工艺的不确定性和设备资源的动态调度分配。中药制药过程提取主要包括提取工段、沉淀工段和浓缩工段。

提取过程实际上是一个复杂的传热传质过程，要求控制的工艺参数主要有压力、温度、液位、料液浓度、蒸汽流量等，并且这些参数之间互相存在着影响。提取过程中干扰控制的因素也很多，包括溶液蒸发量、蒸汽流量的突变等等，而液位的变化又影响压力的变化，从而影响汽化和蒸发，影响料液的浓度。如果控制不当，就会破坏提取过程的操作平衡，而建立新的平衡将需要很长的时间，甚至可能出现大幅度的波动。

我公司推出“ZD中药提取自动化控管系统”，可有效控制生产过程中的各项参数，缩短产品的生产周期，提高生产效率及原料、能源和设备的利用率，并可帮助企业减少能耗，有效控制人力成本。

系统功能介绍

中药提取自动化控管系统采用完全开放的标准结构。

集中管理、综合调度、分散控制、技术先进、开放性强、易扩展、可互操作、方便升级。根据我国现状，中药提取自动化控管系统分成两部分，即生产管理部分（ERP）和实时控制部分（RTC）。

一、实现中药提取自动化控制的目的：

生产过程远程计算机监视、控制，提高企业生产自动化水平及企业形象；

降低生产过程人为参与，克服人工操作技术水平及责任心差异影响产品质量和生产效率；

操作和控制灵活、迅速、准确；

缩短每批产品的生产周期，提高生产效率；

优化控制，提高原料、能源和设备利用率；

由计算机进行参数管理，实现数据存储、查询、报表打印和事故追忆；

生产过程联锁控制及参数越限报警，保证生产安全；

二、控制系统硬件组成：

系统的硬件设备主要由工控机、控制站、PLC、分布式I/O 及现场传感器、仪表和执行器等部分组成。

控制网络共分为三个层次，即操作管理层、过程控制层和现场设备层。操作管理层主要负责生产管理和调度执行，对生产过程进行实时优化并进行先进控制，还能实时监控中药提取各工段设备的运行状况，实现生产运行数据的存储、报表管理、统计等功能，并通过以太网将相关数据共享，以组建更上级的CIMS 系统。过程控制层可实现对各工段设备的控制和协调，通过工业以太网与操作管理层相连，接受优化控制命令。现场设备层主要实现现场设备的集成。

三、系统控制功能：

（1）、提取罐控制回路

A、进料控制：

药材进料控制：根据工艺要求定量加入药材；

溶剂进料控制：根据投入药材的量，按工艺要求计算需要的溶剂量，采用流量计量或检测提取罐液位的方法控制溶剂进料量；

B、提取过程控制：

升温控制：自动开蒸汽流量调节阀和直通阀，检测罐内料液温度和夹套压力，温度升到设定值时，控制料液循环一定时间，如果温度处于设定值以下，继续升温过程，否则，进入恒温控制；

恒温定时：检测料液温度、夹套压力、控制调节阀开度，保持料液温度在设定值±1 ℃范围内；根据工艺要求，控制恒温时间，采用模糊自适用PID控制方法，控制提取罐内的温度和压力，综合分析被控参数的偏差和偏差变化率，提高被控对象的控制精度。

定时循环、搅拌：升温／恒温期间，按工艺要求设定的启动时间和间隔时间，控制泵和阀门的启／停，进行搅拌和循环操作；

排料控制：根据设定的参数，自动选择出料路径，控制出料，品名、批号随料液传递；

排渣控制：排料完成后，自动开启排渣阀门完成排渣操作；

清洗控制：自动打开提取罐底盖，开清洗阀，启动清洗水泵，按设定时间进行清洗，完成后关闭底盖；

报警：夹套压力、罐内压力、罐内温度、冷凝器冷凝液出口温度、冷却水流量等异常情况报警；

安全联锁控制：在回流时，流量计如果检测不到冷却水流量或冷凝器冷凝液出口温度超高时，则报警并自动停止加热；当罐压升至上限时报警，升至超高限时停止加热；料液未排干时，排渣门不允许打开；排渣门未关上，不允许加溶媒；提取罐未完成进料时，不允许进入加热蒸汽。

（2）、沉淀控制

进料控制：根据设定的工艺，自动选择物料传输路径，控制传输操作，批号跟踪；

定量进料：开真空泵和相关阀门，控制自动进料，达到设定的液位后，自动关进料阀，停止进料；

（3）、浓缩控制

浓缩设备主要包括双效浓缩罐和三效浓缩罐。

进料控制：根据设定的工艺，自动选择物料传输路径，控制传输操作，批号跟踪；

定量进料：将浓缩设备置于准备好状态，开真空泵和相关阀门，控制自动进料，进料达到蒸发室液位后自动关进料阀，停止进料；

加热器蒸汽压力（温度）、蒸发器真空控制：以模糊控制和预测控制为基础，建立模糊PID控制器，同时结合操作工人多年实操经验，建立模糊控制规则，实现优化控制，确保药液浓缩过程满足工艺要求。

另外，还有自动消泡、清洗、煮罐、冷凝水回收利用控制等。

四、系统管理功能：

1、数据实时检测

工艺流程动态显示及参数监测。动态显示各工序的生产、运行状况及液位、温度、压力等过程参数值；显示生产过程中主要模拟量值的变化趋势，供操作人员参考；

2、报警处理

参数越限报警以声光的形式提醒操作人员，同时准确记录报警和确认信息，输入并记录处理过程和结果；

3、信息提示和操作记录

自控系统提供人工操作提示功能，准确记录人工和自动操作数据，使生产过程可追溯；

4、数据记录和报表输出

系统能保留1～3年历史数据，可根据任意要求查询历史数据；系统能按要求生成并输出报表（如班、日、月、年报表，生产批次报表等），以便提高管理效率；

5、授权管理和访问许可

在需要时可人为干预生产过程，具有特定操作权限的工作人员，可修改生产过程参数，不同等级的权限只能完成本权限内的操作；

6、生产管理和控制系统集成

过程控制与生产管理系统集成，实现生产过程的总体优化，为企业带来最大经济利益。批量生产管理与控制主要包括：配方管理、批量调度、批量生产管理等内容。

7、生产流程和参数实时组态

根据生产要求，该系统预置多种生产流程，对于更换产品类型，只需选择对应的生产工艺，在不改变系统硬件的前提下，实现了一套系统适用多种产品生产的功能，提高控制系统的适用性和灵活性。