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以国内一个大型现代化中药提取车间的施工实例，探讨从设备、自控及工程安装施工等方面探讨中药提取现代化的工作过程。并指出：实现中药现代化的关键在于中药提取的现代化，且生产车间的操作必须为管道化，连续化，自动化和智能化。 中药现代化离不开制药装备和工程的现代化。尽管近年来我国制药机械行业花大力气改造老产品，同时还围绕工艺、工程及GMP的要求开发新产品，填补了一些国内的设备空白，制药工业技术和生产设备有了较大的改进，但从总体来说，我国制药机械的水平与国外相比仍然存在较大差距。中药生产工艺与制造工程技术的陈旧落后，是制约我国中药制造业高速发展的关键因素之一。
但改革开放以来，我国中药产业持续发展，已初步形成了一定规模的产业体系，国家将中药作为重大战略产业加以发展，支持中药产品结构的战略性调整，鼓励企业采取新技术、新工艺及新设备，以此来提升中药产品的科技含量和市场竞争力。为保持中药优势，大力推进技术进步，加快对传统医药产业的改造，实现医药工业结构优化升级，积极推进中药现代化进程，使我国的制药装备水平向品种多样化、规格系列化、操作密闭化、机电一体化和符合GMP要求，实现生产程控化、输送管道化及检测自动化，提高医药行业的整体素质、生产效率、市场竞争力和国际竞争力。
本文就某大型中药企业主要引进工艺设备安装工程的施工，探讨实现中药提取现代化。
1深化中药生产工艺的设计
中药提取等工艺生产系统包括以下工艺单元和系统：
（1）原辅材料的准备；
（2）溶剂储存，提取使用的溶剂储存；
（3）溶剂配制、输送和回收；
（4）提取液的分离；
（5）提取液的储存和分配；
（6）提取液的浓缩；
（7）醇（水）沉系统；
（8）回收系统；
（9）精馏系统；
（10）超高温灭菌系统；
（11）喷雾干燥或真空干燥装置；
（12）在位CIP清洗系统等。
（1）工艺确定之后，装备是为工艺服务的。即一个产品工艺确定以后，制约它的第一个因素就是装备，没有制药装备去为工艺服务，生产的药品也达不到要求。另外，由于目前一些大型中药企业，关键设备大多为国外引进的设备，但国外设备不一定完全适用于中药生产，故中药装备还是要结合中药自身的特点进行自行开发和深化设计，要吸收懂制药工艺的人员或与业主负责工艺的相关人员一起进行再次设计和开发，只有这样，才能使开发的产品发挥它的效能，满足生产工艺的需要。
（2）在进行深化工艺设计过程中，要本着“最好的就是最适用的”的设计指导思想以及充分体现内部设计人性化、设备自动化、管理数字化、标准国际化的设计理念进行深化设计，充分考虑到业主的实际工艺生产的需要、工艺和能量平衡，以及维护成本、可预见的市场需求增加扩容的灵活性、投资预算等，以达到“性价比” 最优。
（3）考虑中药现代化程度较高中药厂项目的关键设备一般为国外成套引进，且初步工艺设计是由国外工程公司依据国际医药行业通用标准进行设计，虽然整线的初步工艺设计思想和理念是先进的，但仍需要根据中国GMP要求、业主的实际情况和工程施工实际情况进行深化工艺设计和自控设计，确保工艺单元分配合理、布置紧凑、自动化程度满足需要，使其控制系统能完全实现各单元的工艺设计要求，且将第三方设备合理的、低成本的接入全厂的自动控制系统。因药厂具有工艺过程复杂、工艺单元较多以及医药行业生产过程的无菌要求，因此应确保控制系统具有完善的安全联锁控制、实时操作、工艺参数整定、配方批次管理、报表分析，历史记录等功能。
2 实现中药生产工艺过程的自动化控制
2.1自动化控制的确立
为了实现工艺设计功能要求，应按照危险场所区域划分、典型危险气体组别和气体点燃温度组别等确定自控设备安装防爆区域和非防爆区域。同时，确定控制系统，如由位于中央控制室的上位机系统、PLC自动化站、位于控制室的数据采集站和第三方设备自控系统、现场安装的仪表阀门和防爆操作屏等组成。
上位机系统可以采用、运行有监控软件包的工控机和文件服务器（也可作网关计算机，用于与企业计算机管理网提供接口，将现场实时数据传送到ERP系统），此上位机组建成局域网，共享网络打印机，来打印报表和记录。其中，文件服务器用来备份自控系统，重要归档数据，保存过程资料。监控机则可作为操作员站和工程师站，完成实时监控、数据采集、归档记录、自控系统维护等功能，并可互为备份提高整个系统的安全性。
提取车间控制站采用PLC自动化站，扩展单元通过PROFIBUS现场总线和自动化站相连。马达控制中心（MCC）以及各工艺单元的过程仪表，阀门等输入输出设备接入各个相应单元。
设备自控系统与全厂控制系统的接入，可依据整体工艺控制过程的需要、设备和人员的安全操作要求以及第三方设备自控系统的配置情况，使用2种接入方式：（1）PROFIBUS连锁方式；（2）电气I/0连锁方式。这样可以分别通过PROFIBUS现场总线，电气连接接入到工厂自动化控制系统中。提取车间控制站与监控系统通过PROFIBUS连接，在中央控制室可监视现场运行全部信息，并通过监控计算机控制各设备启动停止。根据工艺操作需要可能在防爆区域安装现场操作屏，操作屏必须是防爆型设计的，其可通过硬件的共享实现现场操作，简单、方便、可靠。
2.2自控系统实现的功能
2.2.1工艺单元自动运行功能
程序要设有自动运行功能。例如，某单元的启动运行，程序自动检测该单元的预置条件，如联锁单元状态、设备与管线连接状态等。满足预置条件后，程序会根据设定的生产工艺参数，按照相应的工艺流程，顺序执行程序，启停相关的设备，并根据现场的状态，选择对应的分支程序。自动运行中，根据操作流程，需要操作人员检测或干预的时候，系统会自动弹出信息窗口提示操作人员，得到确认后，程序系统会自动弹出信息窗口提示操作人员，得到确认后，程序安装指示继续运行。遇到故障，根据不同的等级，分为警告、报警、紧急停车等，系统给出报警信息，操作人员进行维修，系统可转入安全状态等待，短期不能修复，可紧急停车。
2.2.2 连锁、容错保护功能
设备级连锁：为了保护人员和设备的安全而设定的连锁、互锁关系，如泵的出口未开或管线不通，则泵不能起动。这种连锁的优先级最高，手动操作也同样有保护作用。
2.2.3 监控操作功能
上位机监控系统实时显示出生产线的PID画面，操作人员可监视到现场的实时信息，画面提供丰富的操作员接口，方便灵活的操作运行。除自动运行外，对于本系统内的每个阀门、电机等设备都有单独的控制面板，弹出后操作人员能够选择灵活的控制方式和设定，如手/自动控制、设备状态、参数调节、报警设定、复位、时间监视等。对于过程仪表，能够多种形式的实时显示当前状态，并且可分别设定HH、H、L、LL报警设定值。
2.2.4报警功能
操作人员能随时查看设定时间范围内的每条报警纪录，包括报警产生时间、原因、级别、确认时间、报警消除时间等详细信息，有助于查找各种故障产生的原因。系统自动记录，打印。
2.2.5数据归档功能
工艺工程师在每一批次产品生产完毕后，可将生产中的重要数据（如流量、温度、压力等）以历史趋势记录归档，可随时调出历史曲线，也可按照设定的报表格式打印出来。同时，可以将数据转换成EXCEL文件，进行分析整理。还可通过文件服务器备份或用刻录机将数据以光盘的形式备份下来。
通过上述深化工艺的自控设计，确保了提取车间在引进了当今世界先进的植物的提取、分离、浓缩、干燥的生产线及相关技术的同时，满足了本土的实际需要，解决了当前国内厂家提取物质量不稳定，以及中药提取、浓缩时的发泡及易糊化等问题，实现了密闭、高效、规模化、连续化、自动化、多功能生产，同时节省能源、维修简单，促进中药生产迈上了一个新的台阶。
3 中药提取车间进口设备的安装与施工
一般中药前道生产段可通称为提取车间，其由提取、蒸发、浓缩、分离和干燥等工序组成，其中较为典型的设备图1～4所示。由于本文所列举项目的主要设备，如提取装置、薄膜蒸发装置、三效浓缩装置、碟片式离心机和喷雾干燥装置均为进口成套装置，其中安装的关键设备为喷雾干燥装置，其特点为体积大、重量大、结构复杂、安装要求高、附属设备、部件较多，因此需要精心准备才能完成这一关键设备的安装。
3.1精心装备是成功安装设备的关键
收集好进口设备相关资料，特别是收集装箱清单和安装或操作手册，熟悉和了解各设备的不同特点和要求，针对上述设备的具体情况，制定一整套安装和现场组装方案，特别是在工期紧、施工任务重、难度大的情况下更要如此。尤其要考虑好现场组装和安装顺序，根据现场组装和安装顺序，按序进库，对设备进行现场入库保管，并绘制入库保管布置图，确保安装时，按序调出，节约工期。
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发表于 2011-12-29 19:18:37
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