自动控制技术在药企制药设备中的运用分析

在当前科学技术的快速发展推动下，自动控制技术在生产行业得到了广泛的应用，对于制药企业来说，自动化技术的应用可以有效的提升生产效率与经济效益，在自动化控制技术的应用中也不断的产生了很多的制药设备，比如自动包衣机、自动压片机等，使得制药企业的自动化程度不断提高，而且对于减少企业生产中原材料应用及动力消耗都有很大的帮助。本文通过对自动控制技术在抗菌素发酵生产中的应用进行分析，提出了此项技术在药企制药设备中的运用策略，以期提升药企发展水平。

[关键词]自动控制技术 药企 制药设备

中图分类号：TP273；TQ460.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）12-0398-01

在制药企业的生产过程中对药品的质量进行检测通常都会使用现场的设备，对设备的检测工艺水平要求比较高，制药企业在发展中要想不断的增强自身的竞争能力，就需要重视自动控制技术在制药设备中的应用，在当前阶段CNT技术以及PLC技术是应用比较普遍的自动控制技术类型，对制药生产效率的提升以及药企生产成本的降低有着重要的作用。

一、CTN技术在抗菌素发酵生产中的应用

在传统的药品行业生产改革中电子信息技术以及控制技术的引入使其获得了新的发展，其中的抗生素发酵工艺更是得到了长足的发展。CTN技术在多种抗生素药品的生产中都得到了很好的应用，比如土霉素、红霉素、青霉素等。CTN技术对于抗生素的生产过程中相关工艺参数的检测以及控制上发挥作用，对生产中数学模型的形成以及控制上的优化进行支持，主要的作用就是对发酵过程中的菌株的生理与生化方面的特点数据进行检测，为以后的分析与管理打下基础，测量参数主要包含有物化测量与物理量测量、生物测量等，现阶段我国使用的CTN技术系统使用的是外传感技术达到在线检测，包括发酵、消毒温度、溶氧DO2、尾气O2以及公用工程的各项参数等。可以对连续补料、pH值、通气量、搅拌速度等进行有效的参数控制。在这一技术的应用中还可以实现工艺优化、显示人机界面、处理故障以及打印报表等效果，并且能够与整个生产管理系统进行联网，与信息时代的发展特色相符合。在控制指标上主要有连续补料控制在±1%的偏差，通气流量控制在±4%的偏差，pH值控制精度在±0.05。

二、CTN技术在合成药生产控制中的应用

应用CTN-3000医药生产过程控制系统在合成药中的裂解、结晶过程的控制，它适用于中小规模生产过程，尤其适用于较快速、剧烈的化学反应的过程控制[1]。在原来的药品生产中对于一些快速反应很难进行有效的控制，有了CTN系统这一问题就可以迎刃而解，在6-APA、7-ACA裂解、成品结晶反应与溶媒回收入的蒸馏等方面都得到了广泛的利用。在这一自动控制技术在制药设备上的应用，首先是利用酶使得青霉素G溶液可以裂解成苯乙酸与6-APA，其中的pH值会快速的下降，裂解属于可逆反应，如果pH值小于控制标准就会发生裂解还原的情况，所以，为了使其能够消耗少量的酶获得大量的6-APA，就需要使用氨水对反应过程进行调节，这一操作需要对氨水的用量进行控制，使用量过多造成酶的活性降低，形成的6-APA也会减少，使用CTN-3000控制技术可以达到比较好的效果，使用的是常开阀、常闭阀串联的工作形式，有利于维持控制系统的稳定性。

三、PLC技术在制药设备中的应用

在制药设备运行中，PLC技术的应用无疑能够进一步提升系统运行水平，因此，加强PLC技术在制药设备中的应用研究具有重要意义。

1、PLC技术系统应用的优势

PLC又被称为可编程控制器，它的体积较小，而且重量轻，在制药设备中应用PLC技术能够有效的控制模拟量，对开关量实现调节，使用过程非常方便[2]。在进行输入的时候，接口能够与不同的开关、传感器相连，输出口则与电磁阀、继电器等设备连接，能够发挥强大的抗干扰效果，因此能够从对开关量的控制发展到对模拟量进行控制，对通讯联网、数据采集等进行控制。另外，在PLC技术的应用中能够对现场的数据进行保存，通过与触摸屏的连接来对不同类型的参数进行显示与控制，能够有效的提高设备的自动化以及信息化程度。此外，PLC技术联网之后就可以对生产全过程实现控制，达到分散控制与集中管理的模式，这一技术系统的灵活性也很强，当制药设备在运行中工艺参数出现变化的时候，只要对其重新进行编程就能够符合新的控制上的要求，操作简便。

2、PLC技术在冻干系统中的应用

将PLC控制技术用于制取中药提取浸膏干燥的喷雾干燥中，控制设定进口温度、出口温度、电加热、蒸汽加热等参数，又随物料比重，干燥粉体细度、水分、产量设定雾化器转速及供液与各温度参数建立相应的关系[3]。在冻干系统中PLC技术这一自动化控制技术应用比较普遍，在药企制药设备的自动化控制中需要应用冻干曲线时能够利用PLC技术来完成编程，首先将冻干流程显示在模拟板上，然后利用计算机实现编程处理，并且能够对程序进行备份，主要是将制药设备的运行时间、数据、报表以及曲线等内容进行打印，对设备工作中出现的各种故障问题进行真实的记录。另外，在设备生产中冷凝器及制品等的温度内容也可以在记录仪上呈现，在进行冷却的时候直接将隔板放入冷媒中，这些生产过程与操作都可以通过PLC控制系统来实现。

四、超临界流体在药品生产中的控制技术

超临界流体（SCF）是指温度和压力处于临界温度及临界压力以上的流体，其物理和化学性质介于液体与气体之间[4]。经常使用到的二氧化碳流体的临界温度是31摄氏度左右，临界压力是7.35 MPa，临界密度是0.47ml。SCF自动控制技术的应用属于一种新兴技术类型，通常会在制药萃取环节得到使用，国家对于这一基础课题的研究也是非常支持的，主要的技术包含与酶进行反应进而实现萃取与结晶的操作，还包含超临界渗透与色谱等内容。在近几年的发展中SCF技术在中药提取领域应用比较广泛，这一技术对不同物质的溶解力与自身的密度相关，而对其密度参数产生影响的就是外界的温度与压力因素。在天然的物质中包含的成分比较多样化，不同成分在SCF中的溶解度是不一样的，所以在提取的时候就可以实现相互之间的分离。

结束语：

在当前的制药企业生产中，自动化控制技术的类型更加多样，应用更加广泛，受到了人们越来越多的关注，在各项技术的应用中都可以有效的达到药品生产自动化的效果，使得生产效率不断的提高，另外，药企制药设备的自动化发展也是企业实现与现代社会、现代科技接轨的重要途径，因此对自动化控制技术在制药设备的应用的探讨有着非同寻常的意义。在未来的发展过程中，应当加强自动控制技术应用的研究，并将此项技术合理应用于药企制药设备运行中，保证系统运行的效率，从而更好的满足药企发展需求。