專利名稱：用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機械、電子、控制和計算機應用技術領域的系統(tǒng)，具體涉及一種用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術：
在醫(yī)藥行業(yè)固體制劑的生產(chǎn)過程，利用流化床進行微小顆粒的干燥配以濕法制粒機制粒最常見的一種制粒方式，這種方式由于生產(chǎn)效率高，制得的顆粒質(zhì)量好，在制藥企業(yè)得到了廣泛的應用。但是，流化床的干燥過程是多中參數(shù)相互耦合相互影響的結(jié)果，其干燥的控制原理和方法還未完全成熟，在很多工程應用上需要大量的摸索過程。目前流化床干燥控制過程主要靠人工手動調(diào)節(jié)和摸索。既要防止黏性過大的顆粒出現(xiàn)沉底現(xiàn)場；也要防止將物料飛得太高，容易造成粒子破碎、最終形成細粉太多，影響顆粒收得率?，F(xiàn)有技術中廣泛采用的實施方式是空氣加熱控制方法常設成開或者關模式，當溫度達到設定值時停止通蒸汽，但此時換熱器仍有余熱是的空氣溫度繼續(xù)升高；當需要空氣溫度盡快上升時，換熱器又剛開始工作，溫度上升較慢，這樣將造成溫度波動大，遲滯大， 影響了設備干燥的效果。隨著干燥過程的進行，物料的特性、補給袋阻力等因素都會發(fā)生變化，通過人工進行風量的調(diào)節(jié)不能使得風量保持在最佳的水平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開一種用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)及其控制方法，可用于多種物料在多種復雜工況的下干燥運行過程，可自行調(diào)整參數(shù)、控制效果好、提高干燥效率、顆粒收得率高、細粉少。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開一種用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)設置在流化床床身旁，通過管道和電路連接流化床床身，控制流化床運作，其特點是，該控制系統(tǒng)包含
風機，該風機通過管道連接上述的流化床床身；
風速檢測儀，該風速檢測儀設置在連接上述的風機與流化床床身的管道中； 出風溫度監(jiān)測儀，該出風溫度監(jiān)測儀設置在連接上述的風機與流化床床身的管道外壁
上；
空氣處理單元，該空氣處理單元通過管道連接上述的流化床床身； 溫度調(diào)節(jié)器，該溫度調(diào)節(jié)器設置在上述的空氣處理單元上；
進風溫度監(jiān)測儀，該進風溫度監(jiān)測儀設置在連接上述的溫度調(diào)節(jié)器與流化床床身的管道上；
流化床壓差表和物料溫度和濕度監(jiān)測儀，該流化床壓差表和物料溫度和濕度監(jiān)測儀分別設置在上述的流化床床身上；以及，控制柜，該控制柜通過電纜分別與上述的風機、風速檢測儀、出風溫度監(jiān)測儀、空氣處理單元、溫度調(diào)節(jié)器、進風溫度監(jiān)測儀、流化床壓差表和物料溫度和濕度監(jiān)測儀電路連接。上述的控制柜內(nèi)設有控制單元、分別與上述的控制單元電路連接的風機變頻器、 風量調(diào)節(jié)器和輸入輸出模塊。上述的控制單元包含主控模塊，以及分別與該主控模塊電路連接的風量控制模塊、流化床溫度控制模塊、抖袋控制模塊、空氣處理單元控制模塊和干燥終止控制模塊；
上述的流化床溫度控制模塊、抖袋控制模塊和空氣處理單元控制模塊組成干燥控制模
塊；
上述的風量控制模塊還電路連接上述的風機變頻器； 上述的流化床溫度控制模塊還電路連接上述的溫度調(diào)節(jié)器； 上述的抖袋控制模塊還電路連接設置在上述的流化床床身上的抖袋系統(tǒng)； 上述的空氣處理單元控制模塊還電路連接上述的空氣處理單元； 上述的干燥終止控制模塊還電路連接流化床。一種用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)的控制方法，其特點是，該方法包含以下步驟
步驟1初步預先設定工藝參數(shù)，該工藝參數(shù)包含風量初始目標值、終點判定方式以及相應的值、溫度調(diào)節(jié)器開度值、進風溫度、抖袋控制參數(shù)；
步驟2根據(jù)設定的工藝參數(shù)，流化床控制系統(tǒng)啟動，控制流化床對物料進行干燥； 步驟3根據(jù)干燥時間和流化床壓差表所檢測到的流化床內(nèi)壓差值，調(diào)整風量實時目標
值；
步驟4主控模塊將流化床風量實時目標值、風量測量值、物料溫度、進風溫度和出風溫度進行線性化、歸一化；
步驟5主控模塊采用PID方法調(diào)整參數(shù)，控制風機和溫度調(diào)節(jié)器； 步驟5. 1主控模塊采用PID方法對風量實時目標值和風量測量值進行修正，風量控制模塊依據(jù)修正后的值調(diào)整風機變頻器的控制量，調(diào)整風機的工作；
步驟5. 2主控模塊采用PID方法對物料溫度、進風溫度和出風溫度進行修正，流化床溫度控制模塊依據(jù)修正后的值調(diào)整溫度調(diào)節(jié)器的開度，調(diào)節(jié)流化床內(nèi)部溫度；
步驟6干燥終止控制模塊判斷流化床運作狀態(tài)是否滿足終點判定值，若是，則控制流化床的干燥過程結(jié)束，若否，則繼續(xù)進行干燥，并跳轉(zhuǎn)到步驟3。本發(fā)明用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)及其控制方法和現(xiàn)有技術相比， 其優(yōu)點在于，本發(fā)明控制系統(tǒng)適用于多種物料在多種復雜工況的下干燥運行過程，可用于多種特性的物料干燥，可自行調(diào)整參數(shù)、算法合理、控制效果好；
采用PID方法實時修正工藝參數(shù)，可縮短干燥時間，提高干燥效率，同時，顆粒收得率高，細粉少，干燥質(zhì)量好；
控制方法驅(qū)動流化床自動工作，減少人員勞動強度，不需要人工干預。


圖1為本發(fā)明用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)的控制單元的模塊圖；圖3為本發(fā)明用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)的控制方法的方法流程圖。
具體實施例方式以下結(jié)合

本發(fā)明的具體實施方式
。如圖1所示，本發(fā)明說明了一種用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包含控制柜1、風機2、出風溫度監(jiān)測儀3、風機變頻器、風速檢測儀、流化床壓差表7、 物料溫度和濕度監(jiān)測儀8、進風溫度監(jiān)測儀9、溫度調(diào)節(jié)器10和空氣處理單元11。流化床包含有流化床床身4，流化床內(nèi)部設有干燥室，流化床的底部設有呈魚鱗狀多孔狀的板，其干燥室內(nèi)對物料進行干燥過程，物料在流化床內(nèi)形成硫化態(tài)，實現(xiàn)干燥。流化床還包含有抖袋系統(tǒng)5，該抖袋系統(tǒng)5設置在流化床床身4的上部。該抖袋系統(tǒng)5設有氣缸，其由抖袋氣缸帶動，實現(xiàn)上下往復運動，在物料進行干燥的過程中，防止物料黏在抖袋表面并減少細分的產(chǎn)品。在流化床床身4的側(cè)邊設有抖袋壓差表6，抖袋壓差表6通過屏蔽線電路連接控制柜1。該抖袋壓差表6設置在抖袋系統(tǒng)5旁，實時監(jiān)測抖袋系統(tǒng)5內(nèi)抖袋內(nèi)外的壓力差。流化床壓差表7及物料溫度和濕度監(jiān)測儀8由上至下依次設置在流化床床身4的側(cè)邊，流化床壓差表7及物料溫度和濕度監(jiān)測儀8通過屏蔽線電路連接控制柜1。流化床壓差表7實時監(jiān)測流化床內(nèi)部壓力差，同時，物料溫度和濕度監(jiān)測儀8實時監(jiān)測流化床內(nèi)部物料的溫度和濕度，以決定是否干燥過程完成一個指標。風機2設置在流化床床身4旁。流化床床身4頂部連接有管道，該管道由流化床床身4頂部延伸至流化床床身4的下部，并與設置在地面上的風機2連接，該風機2通過該管道與流化床內(nèi)部連通，通過風機2抽氣使流化床內(nèi)部形成負壓，使流化床內(nèi)部流通空氣。出風溫度監(jiān)測儀3設置在用于連接流化床床身4與風機2的管道外壁上，并通過屏蔽線電路連接控制柜1，實時監(jiān)測由流化床中出風的溫度，將出風溫度信息傳輸至控制柜 1。在風機2與流化床之間管道的管內(nèi)還設有風速監(jiān)測儀，風速監(jiān)測儀通過屏蔽線電路連接控制柜1，該風速監(jiān)測儀用于檢測當前風機2管道截面的風速，將風速信息傳輸至控制柜1?？諝馓幚韱卧?1通過管道與流化床連接，空氣處理單元11用于對進入本系統(tǒng)的空氣進行空氣過濾、冷水除濕和化霜預熱處理?？諝馓幚韱卧?1作為本系統(tǒng)的進風端，通過管道為流化床的干燥過程提供過濾和預處理后的空氣。溫度調(diào)節(jié)器10設置在空氣處理單元11上，用于控制進入流化床內(nèi)干燥室的空氣溫度。溫度調(diào)節(jié)器10控制閥的開度，閥的開度帶動空氣處理單元11上冷熱風百葉窗結(jié)構(gòu)的開度，控制冷熱風源的比例，進而控制熱空氣的溫度。在連接空氣處理單元11與流化床的管道上還設有進風溫度監(jiān)測儀9，并通過屏蔽線電路連接控制柜1。實時監(jiān)測通過溫度調(diào)節(jié)器10進行溫度調(diào)節(jié)后，從空氣處理單元11向流化床傳輸?shù)目諝鉁囟?，并傳輸至控制??？刂乒?設置在遠端的控制區(qū)域內(nèi)，通過電纜與上述的控制系統(tǒng)的各部件(風機 2、出風溫度監(jiān)測儀3、風機變頻器、風速檢測儀、流化床壓差表7、物料溫度和濕度監(jiān)測儀8、 進風溫度監(jiān)測儀9、溫度調(diào)節(jié)器10和空氣處理單元11)電路連接。該控制柜1內(nèi)設有控制單元、分別與控制單元電路連接的風機變頻器和風量調(diào)節(jié)器，以及與控制單元電路連接的輸入輸出模塊。風機變頻器和風量調(diào)節(jié)器分別與風機2電路連接，風機變頻器和風量調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)風機2的送風量。輸入輸出模塊采用觸摸屏，用于顯示控制單元的信息以及各個監(jiān)測裝置的監(jiān)測信息，并向控制單元發(fā)送控制指令。如圖2所示，控制單元包含主控模塊12，以及分別與主控模塊12電路連接的風量控制模塊13、干燥控制模塊14和干燥終止控制模塊15。其中，主控模塊12采用西門子PLC 300，也可以使用西門子313C，風量控制模塊13 采用西門子模塊SM323，干燥終止控制模塊15采用西門子模塊SM323、SM334。風量控制模塊13的輸入端還通過屏蔽線電路連接風速監(jiān)測儀和物料溫度和濕度監(jiān)測儀8，其輸出端還通過屏蔽線電路連接風機變頻器和風量調(diào)節(jié)器。風量控制模塊13用于控制流化床干燥過程所需的空氣輸入量，能夠?qū)諝廨斎肓窟M行有效的控制和調(diào)節(jié)。風量控制模塊13實時監(jiān)測流化床內(nèi)部溫度和風速并傳輸至主控模塊12，主控模塊12根據(jù)物料的特性、需要干燥后的含水量、流化床的規(guī)格得出所需的風量。同時，依據(jù)干燥過程中采集到的流化床內(nèi)部溫度和風速監(jiān)測儀作為輸入對應輸送的風量進行修正。根據(jù)修正后的風量、理論上需要的風量、目前已干燥時間、目前濕度值，主控模塊12通過向風量控制模塊13發(fā)出風量調(diào)節(jié)指令和大小，由風量控制模塊13控制風機變頻器的頻率對所需風量進行調(diào)節(jié)。干燥控制模塊14用于控制流化床的干燥過程，讀取各種用于控制的輸入量，供主控模塊12計算和分析，讀入的信息包含抖袋壓差表6、流化床壓差表7、物料溫度和濕度監(jiān)測儀8、進風溫度監(jiān)測儀9、風速監(jiān)測儀(安裝在接入風機2的管道橫截面上)的監(jiān)測信息。 根據(jù)各監(jiān)測儀信息讀入變量，并做出及時調(diào)整，控制流化床運作。干燥控制模塊14包含有分別與主控模塊12電路連接的流化床溫度控制模塊141、 抖袋控制模塊142和空氣處理單元控制模塊143。流化床溫度控制模塊141采用西門子模塊SM323，抖袋控制模塊142采用西門子模塊SM323、SM334，空氣處理單元控制模塊143采用西門子模塊SM323、SM334。流化床溫度控制模塊141的輸入端通過屏蔽線電路連接物料溫度和濕度監(jiān)測儀 8，其輸出端通過屏蔽線電路連接溫度調(diào)節(jié)器10。流化床溫度控制模塊141依據(jù)干燥過程中物料溫度和濕度監(jiān)測儀8所測得物料的實時量進行溫度控制處理，并將輸出值反饋給主控模塊12，主控模塊12控制流化床溫度控制模塊141驅(qū)動相應的溫度調(diào)節(jié)器10，其主要的控制參數(shù)包括進風溫度、出風溫度、物料溫度、溫度調(diào)節(jié)器的開度。溫度調(diào)節(jié)修正采用PID方法，將目標溫度和當前溫度線性化，再采用PI參數(shù)進行計算，輸出的數(shù)字量經(jīng)過DA轉(zhuǎn)換，輸送到溫度調(diào)節(jié)器10，溫度調(diào)節(jié)器10可根據(jù)模擬量控制空氣處理單元11中的冷熱風百葉窗的開度，進而控制熱空氣的溫度。抖袋控制模塊142的輸入端通過屏蔽線電路連接抖袋壓差表6，其輸出端通過屏蔽線電路連接抖袋系統(tǒng)5。抖袋控制模塊142用于流化床抖袋的運動控制。抖袋由抖袋氣缸帶動，實現(xiàn)上下往復運動。主要需要控制的參數(shù)包括抖袋頻率、單位時間內(nèi)的抖袋次數(shù)。根據(jù)被干燥的物料特征決定參數(shù)值。物料進行干燥的過程中，為防止物料粘在抖袋表面并未了減少細分的產(chǎn)品，需要進行抖袋系統(tǒng)5的上下往復運動。主控模塊12根據(jù)工藝需要設置主控模塊12
7的控制參數(shù)，一般的，可設置抖袋系統(tǒng)5的參數(shù)為抖袋時間15S，抖袋頻率2S/次，抖袋間隔 IOS0空氣處理單元控制模塊143的輸入端通過屏蔽線電路連接進風溫度監(jiān)測儀9，其輸出端通過屏蔽線電路連接空氣處理單元11?？諝馓幚韱卧刂颇K143用于視環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、進風溫度的要求，控制空氣處理單元11對空氣的處理，如冷水除濕、化霜預熱、空氣過濾?？諝馓幚韱卧刂颇K 143所控制的主要參數(shù)包括壓差值、濕度及溫度值?？諝馓幚韱卧刂颇K143實時監(jiān)測進風溫度傳輸至主控模塊12，主控模塊12根據(jù)該信息向空氣處理單元控制模塊143發(fā)送指令，控制空氣處理單元11。干燥終止控制模塊15用于實現(xiàn)整個干燥過程的終止，其輸入端電路連接出風溫度監(jiān)測儀3、物料溫度和濕度監(jiān)測儀8、進風溫度監(jiān)測儀9，其輸出端電路連接流化床，其實時監(jiān)測上述信息傳輸主控模塊12，主控模塊12根據(jù)預設定的終點判定方式以及相應的值向干燥終止控制模塊15發(fā)送指令控制流化床的終止，該終點判定方式以及相應的值包含以下四種不同的實施方式
(1)根據(jù)預先主控模塊12向干燥終止控制模塊15設置的規(guī)定干燥時間，預設時間到則控制流化床停止干燥過程。(2)通過安裝在流化床上的物料溫度和濕度監(jiān)測儀8來測量，當物料溫度和濕度監(jiān)測儀8的濕度讀數(shù)達到了預設的指定的數(shù)字，就控制流化床停止干燥過程。(3)通過安裝在流化床上的物料溫度和濕度監(jiān)測儀8來測量，根據(jù)物料溫度，當溫值達到預設的指定值就控制流化床停止干燥過程。(4)通過進風溫度監(jiān)測儀9檢測輸入流化床的進風溫度，并且通過出風溫度監(jiān)測儀3檢測輸出流化床的出風溫度。根據(jù)出風溫度和進風溫度的差，當該差值達到預設的指定值就控制流化床停止干燥過程。以下結(jié)合圖3說明本發(fā)明用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)的控制方法， 該方法包含以下步驟。步驟1被干燥物料由輸送管道或者料斗送入流化床的干燥室。當開始流化床干燥過程前，首先根據(jù)干燥物料特性，流化床的規(guī)格、當前環(huán)境溫濕度等參數(shù)，初步預先設定工藝參數(shù)，該工藝參數(shù)包含風量初始目標值、終點判定方式以及相應的值、溫度調(diào)節(jié)器開度值、進風溫度、抖袋控制參數(shù)。例如風量初始目標值一般而言，被干燥物料的顆粒小、總量輕，風量控制模塊13設置風量初始目標值為40% ；反之，被干燥物料的顆粒大，總量重，風量初始目標值設為60%。其中，終點判定可以選擇出風溫度值方設定，溫度值方式即設定出風溫度達到一定的度數(shù)就結(jié)束干燥過程，通常設為60度。溫度調(diào)節(jié)器開度值用來控制開度閥的開度，在剛開機的時候，這個值一般設為100%。進風溫度一般初始設為50度。抖袋控制參數(shù)控制抖袋的運行，一般而言，抖袋時間為10秒，抖袋頻率為2次，抖袋間隔為10秒。步驟2根據(jù)上述設定的工藝參數(shù)，流化床系統(tǒng)及流化床控制系統(tǒng)的各個設備啟動，控制流化床開始對其干燥室內(nèi)的物料進行干燥過程。上述的設備包含流化床、控制柜1、 風機2、出風溫度監(jiān)測儀3、風機變頻器、風速檢測儀、抖袋系統(tǒng)5、抖袋壓差表6、流化床壓差表7、物料溫度和濕度監(jiān)測儀8、進風溫度監(jiān)測儀9、溫度調(diào)節(jié)器10和空氣處理單元11。步驟3根據(jù)干燥時間和流化床壓差表7所檢測到的流化床內(nèi)壓差值，調(diào)整風量實時目標值，主要調(diào)整方式為判斷流化床壓差表7讀數(shù)是否小于200-300帕，若是，則風量控制模塊13減少風機頻率，直至流化床壓差表7所檢測到的流化床內(nèi)壓差值回復到200-300 帕，并跳轉(zhuǎn)到步驟4，若否，則風量控制模塊13增大風機頻率，直至流化床壓差表7所檢測到的流化床內(nèi)壓差值回復到200-300帕，并跳轉(zhuǎn)到步驟4。步驟4主控模塊12將流化床風量實時目標值、風量測量值(由風速監(jiān)測儀檢測所得)、物料溫度、進風溫度和出風溫度進行線性化、歸一化，將所有變量除以各自的最大值， 使各種不同量綱的變量換算成0到1之間的值。步驟5主控模塊12采用PID方法調(diào)整工藝參數(shù)，控制風機2和溫度調(diào)節(jié)器10運作，控制流化床內(nèi)流動的風量和內(nèi)部溫度。PID控制方法是一個在工業(yè)控制應用中常見的控制方式。PID控制器把收集到的數(shù)據(jù)和設定的要求值，如出風溫度等進行比較，然后把這個差別用于計算新的輸入值，這個新的輸入值的目的是可以讓系統(tǒng)的數(shù)據(jù)達到或者保持在參考值。步驟5. 1主控模塊12采用PID方法對風量實時目標值和風量測量值進行修正，依據(jù)修正后的值對風量控制模塊13向風機變頻器的控制量進行調(diào)整。風量控制模塊13將該值輸出到風機變頻器中，以控制風機2的風量。在工程實際中，應用廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，稱為PID調(diào)節(jié)。在干燥用流化床中，采用以下PID設置效果較好。 其中，PID參數(shù)設定為比例P=O. 8%，積分時間TI=35S，微分時間TD=0S。步驟5. 2主控模塊12采用PID方法對物料溫度、進風溫度和出風溫度進行修正， 依據(jù)修正后的值對流化床溫度控制模塊141控制量進行調(diào)整。流化床溫度控制模塊141根據(jù)修正的控制量控制溫度調(diào)節(jié)器10的開度，溫度調(diào)節(jié)器10通過調(diào)節(jié)熱風和冷風的比例，調(diào)節(jié)流化床內(nèi)部溫度。步驟6干燥終止控制模塊15根據(jù)預設定的終點判定方式以及相應的值，判斷流化床運作狀態(tài)是否滿足終點判定值，若是，則控制流化床的干燥過程結(jié)束，若否，則繼續(xù)進行干燥，并跳轉(zhuǎn)到步驟3。該步驟6包含有以下四種實施方式。一、干燥終止控制模塊15判斷是否到了預先主控模塊12向干燥終止控制模塊15 設置的規(guī)定干燥時間，該干燥時間一般而言可以取30分鐘。當物料濕度很大時，適當延長時間。若是，達到規(guī)定的干燥時間，則干燥終止控制模塊15控制流化床停止干燥過程。若否，則流化床繼續(xù)對物料進行干燥，并跳轉(zhuǎn)到步驟3。二、安裝在流化床上的物料溫度和濕度監(jiān)測儀8測量流化床內(nèi)物料的溫度和濕度，干燥終止控制模塊15判斷流化床內(nèi)物料的濕度是否達到主控模塊12向干燥終止控制模塊15預設的指定的濕度，該濕度一般而言設定絕對濕度為10克/立方米空氣。若是，則干燥終止控制模塊15控制流化床停止干燥過程。若否，則流化床繼續(xù)對物料進行干燥，并跳轉(zhuǎn)到步驟3。三、安裝在流化床上的物料溫度和濕度監(jiān)測儀8來測量流化床內(nèi)物料的溫度和濕度，干燥終止控制模塊15判斷流化床內(nèi)物料的溫度是否達到預設的指定溫度值，該溫度值一般而言可取50度，若是，則干燥終止控制模塊15控制流化床停止干燥過程。若否，則流化床繼續(xù)對物料進行干燥，并跳轉(zhuǎn)到步驟3。四、進風溫度監(jiān)測儀9檢測輸入流化床的進風溫度，并且通過出風溫度監(jiān)測儀3檢測輸出流化床的出風溫度。主控模塊12計算出其出風溫度和進風溫度的溫度差，并傳輸至干燥終止控制模塊15，干燥終止控制模塊15判斷出風溫度和進風溫度的差值是否達到預設的指定值，一般而言該差值可取5度，進風溫度高于出風溫度。若是，則干燥終止控制模塊15控制流化床停止干燥過程。若否，則流化床繼續(xù)對物料進行干燥，并跳轉(zhuǎn)到步驟3。本發(fā)明適用于多種物料在多種復雜工況的下干燥運行過程，可用于多種特性的物料干燥，包括黏性高的中藥顆粒，可自行調(diào)整參數(shù)、算法簡單合理、控制效果好。可縮短干燥時間10%，提高干燥效率。顆粒收得率高，細粉少，干燥質(zhì)量好，有效顆粒收得率達到>92%。 減少人員勞動強度，不需要人工干預。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)設置在流化床床身(4) 旁，通過管道和電路連接流化床床身(4)，控制流化床運作，其特征在于，該控制系統(tǒng)包含風機(2 )，該風機(2 )通過管道連接所述的流化床床身(4 )； 風速檢測儀，該風速檢測儀設置在連接所述的風機(2)與流化床床身(4)的管道中； 出風溫度監(jiān)測儀(3)，該出風溫度監(jiān)測儀(3)設置在連接所述的風機(2)與流化床床身(4)的管道外壁上；空氣處理單元(11)，該空氣處理單元(11)通過管道連接所述的流化床床身(4)； 溫度調(diào)節(jié)器(10)，該溫度調(diào)節(jié)器(10)設置在所述的空氣處理單元(11)上； 進風溫度監(jiān)測儀(9)，該進風溫度監(jiān)測儀(9)設置在連接所述的溫度調(diào)節(jié)器(10)與流化床床身(4)的管道上；流化床壓差表(7 )和物料溫度和濕度監(jiān)測儀(8 )，該流化床壓差表(7 )和物料溫度和濕度監(jiān)測儀(8)分別設置在所述的流化床床身(4)上；以及，控制柜(1 )，該控制柜(1)通過電纜分別與所述的風機(2)、風速檢測儀、出風溫度監(jiān)測儀(3)、空氣處理單元(11)、溫度調(diào)節(jié)器(10)、進風溫度監(jiān)測儀(9)、流化床壓差表(7)和物料溫度和濕度監(jiān)測儀(8)電路連接。
2.如權利要求1所述的用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制柜(1)內(nèi)設有控制單元、分別與所述的控制單元電路連接的風機變頻器、風量調(diào)節(jié)器和輸入輸出模塊。
3.如權利要求2所述的用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制單元包含主控模塊(12)，以及分別與所述的主控模塊(12)電路連接的風量控制模塊(13)、流化床溫度控制模塊(141)、抖袋控制模塊(142)、空氣處理單元控制模塊(143)和干燥終止控制模塊(15);所述的流化床溫度控制模塊(141)、抖袋控制模塊(142)和空氣處理單元控制模塊 (143)組成干燥控制模塊(14);所述的風量控制模塊(13)還電路連接所述的風機變頻器；所述的流化床溫度控制模塊(141)還電路連接所述的溫度調(diào)節(jié)器(10)；所述的抖袋控制模塊(142)還電路連接設置在所述的流化床床身(4)上的抖袋系統(tǒng)(5)；所述的空氣處理單元控制模塊(143)還電路連接所述的空氣處理單元(11)； 所述的干燥終止控制模塊(15)還電路連接流化床。
4.一種用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，該方法包含以下步驟步驟1初步預先設定工藝參數(shù)，該工藝參數(shù)包含風量初始目標值、終點判定方式以及相應的值、溫度調(diào)節(jié)器開度值、進風溫度、抖袋控制參數(shù)；步驟2根據(jù)設定的工藝參數(shù)，流化床控制系統(tǒng)啟動，控制流化床對物料進行干燥； 步驟3根據(jù)干燥時間和流化床壓差表(7)所檢測到的流化床內(nèi)壓差值，調(diào)整風量實時目標值；步驟4主控模塊(12)將流化床風量實時目標值、風量測量值、物料溫度、進風溫度和出風溫度進行線性化、歸一化；步驟5主控模塊(12)采用PID方法調(diào)整參數(shù)，控制風機(2)和溫度調(diào)節(jié)器(10)； 步驟6干燥終止控制模塊(15)判斷流化床運作狀態(tài)是否滿足終點判定值，若是，則控制流化床的干燥過程結(jié)束，若否，則繼續(xù)進行干燥，并跳轉(zhuǎn)到步驟3。
5.如權利要求4所述的一種用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述的步驟5還包含以下步驟步驟5. 1主控模塊(12)采用PID方法對風量實時目標值和風量測量值進行修正，風量控制模塊(13)依據(jù)修正后的值調(diào)整風機變頻器的控制量，調(diào)整風機(2)的工作；步驟5. 2主控模塊(12)采用PID方法對物料溫度、進風溫度和出風溫度進行修正，流化床溫度控制模塊(141)依據(jù)修正后的值調(diào)整溫度調(diào)節(jié)器(10)的開度，調(diào)節(jié)流化床內(nèi)部溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于固體制劑干燥的流化床自動控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包含通過管道連接流化床床身的風機、設置在連接風機與流化床床身的管道中的風速檢測儀、設置在連接風機與流化床床身的管道上的出風溫度監(jiān)測儀、通過管道連接流化床床身的空氣處理單元、設置在空氣處理單元上的溫度調(diào)節(jié)器、設置在連接溫度調(diào)節(jié)器與流化床床身的管道上的進風溫度監(jiān)測儀、設置在流化床床身上的流化床壓差表和物料溫度和濕度監(jiān)測儀，以及電路連接上述部件的控制柜。本發(fā)明可用于多種物料在多種復雜工況的下干燥運行過程，可自行調(diào)整參數(shù)、控制效果好；提高干燥效率；顆粒收得率高，細粉少，提高了流化床干燥自動控制過程的自動化水平。
文檔編號F26B21/00GK102288009SQ20111016393
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權日2011年6月17日
發(fā)明者方正, 黃斌斌 申請人:浙江迦南科技股份有限公司