7ACA醫(yī)藥中間體深冷機組自動控制系統(tǒng)設計與研究.pdf

1、隨著我國醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展，7ACA(7頭孢氨基烷酸，英文名為7-Amino Cephalosporanic Acid)作為最重要的醫(yī)藥中間體，可以生成300余種下游抗生素產(chǎn)品，已經(jīng)成為國內(nèi)制藥企業(yè)全力發(fā)展的方向。7ACA的生產(chǎn)需要進行化學裂解反應，溫度從-75℃到45℃，反應時間持續(xù)12小時，反應過程復雜，原來魯抗集團采用的是人工液氮降溫，控制精度差，能耗高。做為國家特大型制藥企業(yè)，為了控制藥品質(zhì)量，減少能源消耗，開發(fā)深冷機組自動控制系統(tǒng)

2、就非常有必要。 深冷機組是復疊式結(jié)構，制冷系統(tǒng)由R22高溫側(cè)和R13低溫側(cè)組成，冷凍液R11系統(tǒng)通過工藝管路供應至產(chǎn)品反應現(xiàn)場。深冷機組結(jié)構復雜，為了適應7ACA生產(chǎn)中復雜的化學反應過程，在各階段需要精確控制冷量供給和適當?shù)膲毫?、流量、溫度、液位、時間參數(shù)。深冷機組控制系統(tǒng)的設計從生產(chǎn)工藝角度出發(fā)，考慮到控制的方便和可靠性，采用了PROFIBUS-DP總線控制系統(tǒng)，主站由兩級組成，分別是S7-300 CPU 315-2DP和西門

3、子觸摸屏TP270-CPU 315處于核心地位，處理控制系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)和工藝動作流程；TP270可以實現(xiàn)操作人員方便地進行操作、監(jiān)控。從站使用的是ET200M模塊和MICROMASTER 440變頻調(diào)速系統(tǒng)，實時響應主站發(fā)出的各種命令，與現(xiàn)場控制儀表和設備共同組成了完整的深冷機組網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。 深冷機組控制系統(tǒng)的PLC采用了STEP7-300，按照結(jié)構化的辦法進行組織程序結(jié)構，在程序完成后，使用PLC SIM專用軟件對工藝控制模塊

4、進行了調(diào)試和檢測?？紤]到PROFIBUS-DP接口的特性，選用了SPC3作為接口芯片，編制了通訊程序。 由于7ACA化學合成反應時間長，過程復雜，負荷容易產(chǎn)生劇變，制冷劑蒸發(fā)以及熱交換過程均是非線性的，建立數(shù)學模型比較困難，為順利實現(xiàn)冷熱之間的混態(tài)運行和單態(tài)運行的相互轉(zhuǎn)換，保證R11系統(tǒng)的流量控制，我們利用模糊理論控制R11流量達到工藝要求。 7ACA合成工作條件大范圍變動，深冷機組適應的各種參數(shù)需要發(fā)生較大變化，必須在