冻干机控制原理

一套完整的冻干系统由干燥箱、真空冷凝器、热交换系统、制冷系统、真空系统和仪表自控系统六大部分组成，冻干机这六大系统完全在计算机的控制和监控之下，首先药液在干燥箱内被冷却冻结，溶剂（通常是水）被冻结成冰晶体，药物散布在这一晶体结构中，在维持冻结状态的条件下，用抽真空的方法降低制品周围的压力，当它低于该温度下水的饱和蒸气压时，冰直接升华成为气体。升华的同时，还伴随着解吸附作用，从而可以除去制品中的结晶水、游离水和部分其它溶剂，随着升华的进行，水分和能量同时减少，为保持一定的升华速度，需要供给一定的热量。使制品处于“匀速升华”的被干燥状态。但供给的热量必须严加控制，决不能使制品升温到出现局部熔融或液化的程度。当冰全部升华后，需将制品的温度逐步升高，以除去产品表面残余的吸附水，这一过程需持续进行，直至冻干剂的水分含量减少到规定的指标要求。

简要工艺流程

冻干制剂装箱→干燥箱降温→真空冷凝器降温→降至设定温度，开始抽真空→真空度达到设定值，开始加热→加热到设定温度，冻干过程结束→冻干制剂出箱。

4 硬件系统1:USP电源TAK（山特）HT-3000型USP

电源系统组成：

2：电器柜

所用低压电器元件为AB公司

3：控制柜

带24点记录仪{chino}

4：温度和真空测量元件

（1）温度元件：采用PT-100铂热电阻[进口]

（2）真空元件：MKS真空计1个，（3）可在位消毒。

5：计算机

5.1 计算机硬件

CPU：英特尔® 奔腾4® 处理器2.0 GHz

硬盘：80G 7200转硬盘

内存：DDR256MB（400）

显示器：联想17"高亮纯平显示器

主板：稳定低温：

光驱：16X DVD

显示卡：高性能集成3D图形加速显卡

键盘：101功能键盘

鼠标：光电鼠标

5.2 计算机硬件系统优势

一键恢复：即使是由于病毒、误操作等原因导致系统崩溃，也仅需一键便可恢复系统到出厂状态，简捷快速，让您安全无忧地使用和维护电脑。

采用联想独有的虹吸式大排量双风道结构设计，并使用智能温控静音电源和双滚轴静音风扇，保证了系统的散热，使电脑可以长时间安全稳定运行。

成熟系统：采用主流的成熟系统架构，保障系统运行稳定。

以上所述都保证计算机系统稳定运行，同时也保证了冻干机正常稳定运行，提高产品的质量。

6：打印机

（HP）惠普彩色打印机

7：外围控制设备

压缩机1#，压缩机2#，压缩机3#，真空泵，在线灭菌系统，在线清洗系统，液压。

硬件系统组成图

5 软件系统

1 控制系统

PLC的梯形图支持软件

2 计算机系统

Windows 98 , Visual Basic 6.0 , 金山毒霸2004，冻干机自动控制软件PLCCON, Office 2002。

3 通讯方式

计算机与控制终端之间的数据传送采用串行通讯方式。串行通讯接口采用RS-232-C接口（又称EIA RS-232-C），它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之

间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连

接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。接口的物理结构

RS-232-C接口连接器使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE

端设备与PC机连接的RS-232-C接口，需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。

运行控制

用先进的信号采样和数字信号处理技术，抗干扰能力强，脉冲记录准确，智能电子仪表进行模拟量采集，能自动或经运行人员的召唤实时显示冻干机各部位运行实时信息；根据预先设置的参数实时控制冻干机各个系统正常运行。

运行监视

当遥测量越限或遥信量变位时，发出音响报警，并自动推出相关画面，记录并显示报警信息，自动关闭冻干机相应系统的运行。

打印功能

可定时和召唤打印冻干曲线；随机实时打印曲线记录。

安全管理

故障录波和谐波分析功能

6 运行方式

系统具有全自动控制和手动控制两种方式

（1）手动控制

手动操作前，应将自动控制柜上的电源总开关投向“手动”位置，再将触摸屏冻干操作界面上的“手动冻干” 触摸开关投向“开”的位置。即可进行手动冻干操作。手动操作时操作人员根据产品工艺条件实时控制机器的运行。

（2）全自动控制

全自动控制操作前，应将自动控制柜上的电源总开关投向“手动”位置，预先根据产品工艺条件设置相关参数，运行相应程序，操作人员不用实时控制，只要观看计算机屏幕，计算机控制冻干机运行。

7 系统的进入和退出

（1）系统的进入

打开计算机和显示器电源开关后，待出现Windows98窗口后，双击“冻干程序”，PLCCON 开始启动，首先出现的是“北京速原真空技术有限公司”标记画面，下方显示有“继续” “退出” ，单击“继续”出现密码输入窗口，要求输入密码，此密码只有操作人员知道，输入密码后进入“冻干机管理系统”画面，此时可进行相应的操作。

（2）系统的退出

双击“冻干程序”，PLCCON开始启动，首先出现的是“北京速原真空技术有限公司”标记画面，下方显示有“继续” “退出”，单击“退出”即可退出系统，进入主操作界面以后，单击“退出”菜单可退出。

8 系统的运行

8.1 密码

8.1.1 初级密码的设定

操作密码共设三级，初级密码供一般人使用，该级密码只允许操作人员调用冻干曲线运行，不能进行编制、修改等操作。中级密码供管理人员使用，高级密码由开发人员掌握。下级密码可被上级密码修改。

修改密码时，在口令输入画面上点击修改密码前的小方框，里面出现对勾，在输入正确的中级密码，点击确定按扭，进入修改密码画面。通过点击密码标题，选择要修改的密码级别，键入新密码，按确定和继续，密码修改完毕。若输入错误，点击键盘上的密码级别，删除原有输入，重新输入即可。

8.1.2 中级密码的管理

中级密码供管理人员编制、修改及删除冻干曲线，查询、打印冻干记录，实时修改冻干曲线等，为管理员密码。

8.2 冻干程序

8.2.1 冻干程序编制

8.2.1.1冻结

A）冻结温度的设定

在程序编制下，点击编制程序中结束温度文本框，通过键盘填写所需的冻结结束温度。

B）到达冻结温度时间的设定

在程序编制下，点击编制程序中运行时间文本框，通过键盘填写到达所需的冻结结束温度所需的运行时间。