制藥設備電氣系統應用及問題淺析

賈建　翟鵬飛

【摘要】本文根據實踐經驗對制藥設備中電氣系統的核心結構保護功能、控制調節功能以及預警功能進行了具體的分析，并對制藥設備工作期間可能出現的接地電路外露問題、電阻絕緣性能問題、承壓能力問題等進行了詳細的探討，并對這些常見問題的解決措施進行了論述。

【關鍵詞】制藥設備；電氣系統；故障；分析

一、引言

在科技高速發展的今天，制藥設備的自動化水平也越來越高。目前常用的制藥設備按照使用性質可以分為以下八種類型：（1）原料使用類；（2）藥劑制造類；（3）飲片制作類；（4）藥用粉碎類；（5）藥用水制作類；（6）藥用儀器制造類；（7）藥品包裝類；（8）非主制藥機械類。在制藥企業領域，這八類設備屬于企業的核心設備，是藥品生產的基礎性保障，制藥設備的工作狀態直接關系到產品的質量和企業的經濟效益，而電氣系統是不僅可以有效的提高設備的自動化水平和工作效率，還可以對設備及產品的狀態進行檢測，并及時報警，大大提高產品的質量，降低了工人的勞動強度，保障了工人的工作安全。然而在制藥設備的長期運行中，總會經常性的出現一些故障，不僅影響了設備的正常工作，還有可能對工人的人身安全造成威脅。本文根據自身的多年經驗，對制藥設備中電氣系統的應用及遇到的問題進行具體的論述，以期為制藥設備的電氣系統使用及維護提供有效的借鑒，同時為制藥設備中電氣設備的推廣應用提供有力的技術支撐。

二、制藥設備中電氣系統的應用

1、電氣系統在制藥設備中的保護功能應用

在制藥設備中，所有的重要動作執行結構和運轉部件都有著相應的電氣系統保護措施，如：在高速旋轉的電動機上設有短路保護、斷路保護、過電流保護、電壓異常保護等一系列的保障措施；空調機組在上述保護措施之外還設有溫度異常保護、流量異常保護、壓差保護等；還有一些設備中為了生產需要設有液位保護、壓力保護等，這些保護措施不僅可以有效的保護設備安全可靠的長時間運行，還可以提高產品的質量，而且在一些特殊的結構上還可以根據需要安裝監控裝置，如：溫控系統、潤滑系統等。

2、電氣系統在制藥設備中的預警功能應用

在制藥設備中，通過電氣系統可以對一些危險部位、故障部位進行實時檢測，常見的作法是在需要報警的位置設置傳感器，通過傳感器發出的信號異常情況，發出警報。與國外制藥設備相比，目前國產的制藥設備中，各類設備的報警信號還是相對比較完善的，但一些國外進口的設備中除了這些常用的報警設備外，還設置了設備自檢系統，這個系統不僅可以在發生問題的時候進行報警，還能在正常工作狀態下對設備自身進行系統的檢測，從而在設備的問題發生之前，對設備可能發生的問題進行預警，從而將可能發生的危險扼殺在搖籃里。國內制藥設備考慮到成本問題，大多沒有配備這種自檢系統。

在科技日新月異的今天，制藥機械設備也在不斷的更新換代。近幾年來，我國自主研發的GMP4-30-20型計量包裝機就裝備了自檢裝置，可以通過智能檢測系統對設備的運行狀態進行實時監控，并在設備發生故障之前進行預警，從而讓人們提前維修，保障設備的正常運行。

3、電氣系統在制藥設備中的控制調節功能應用

在制藥設備中，控制功能應用非常廣泛，如：在膠囊填充機工作時，對膠囊填充動作的啟動、停止進行控制；調節功能通常是對制藥設備中的模擬量進行調節，從而達到調節液體流速、溫度、壓力等，以滿足用戶的使用要求，如：滴丸機的液位調節、房間溫濕度的調節、密閉容器的壓力調節等。

另外，制藥設備中，還有一些設備的轉換功能通過電氣設備來實現，通常有多個設備之間的互相轉換、單個設備的分時段運行等。如：電動機的高低速的轉換。

三、制藥設備中的電氣系統問題分析

在制藥設備中，常見的電氣問題有很多種，如：安全問題、PLC故障、其它硬件故障等。下面對其進行一一論述。

1、制藥設備中的電氣安全問題及措施

在制藥設備的運行過程中，電氣安全問題非常重要，一旦發生危險不但造成設備的不良運行，還會對操作人員的人身安全造成威脅，所以必須謹慎處理此問題。常見的電氣安全問題有三種：（1）接地電路外漏問題。在制藥設備運行中，電氣系統或機械設備內部會出現一些導電的零部件，機械設備的管理人員應當將這些外露的電路進行保護。在制藥企業中，設備外殼通常采用金屬材料，原因之一就是可以良好的幫助電路進行導電，從而使運行的導電零件能夠很好的幫助電路進行導電；（2）選擇絕緣性能良好的電阻。在制藥設備的電氣系統中，要保證設備良好的運行，就要選擇合理適合的電阻，尤其對于關鍵部位的電阻一定要選擇絕緣性能良好的電阻，這樣可以有利的保護接地電路和設備電路之間的相互轉換連接；（3）電路的承壓能力。企業在對制藥設備投入運行之前，要對制藥設備所需的電氣系統進行模擬計算，并根據計算結果核對電氣系統的運行，通常電路的承壓能力應是計算值的兩倍或者一千伏特的電壓，這樣即使遇到高壓也可以很好的保護設備以及操作人員的人身安全。

2、制藥設備中的PLC故障及措施

在制藥設備的電氣系統中，PLC的應用非常廣泛，其最常出現的故障有三種：粘結不良連接不上以及電路短路。如：蒸餾水機、滅菌柜等設備連續運行時間長、自動化程度高，一旦PLC出現故障，制藥設備就無法自動運行，靠手動輸入不僅會增加操作人員的工作強度，還大大增加了人員出錯的可能性，降低了生產效率。PLC故障常見的維修措施有更換故障點位和程序結構修改點位兩種。

3、制藥設備中的其它硬件故障及措施

在制藥設備中，除了PLC外常見的故障還有開關故障、光電補償器故障、溫控設備故障等。設備開關故障大多表現為電機停止運轉，引發這種故障的原因通常是電氣系統發生短路，其常見的損壞多為電路損壞和開關損壞，電路損壞多為電路漏電發生短路，開關損壞多為開關失靈，常用的維修措施是更換開關或更換設備外層材質，消除漏電短路的故障根源。

光電補償系統的主要作用是對色標進行定位，多在藥品包裝設備上使用，這種系統性能良好，很少發生故障，主要問題是材料錯位，維修方法是對錯位的材料重新安裝、定位，確保材料的位置正確。

在制藥設備的長期運行中，電氣系統最常發生故障的是溫控系統。溫控系統在制藥設備中的作用至關重要，其運行良好與否直接關系到制藥機械設備的生產質量，如滅菌系統的消毒效果。溫控系統最常見的故障是溫度顯示不正確和加熱功能不正常兩類。對于溫控設備的故障常見的處理措施為：首先檢查電路，尤其是加熱管線，出現故障要及時更換；如果電路正常，要對溫控器進行跟換。

此外，還有一些其它常見的硬件故障，如光電設備的開關故障，常用于制藥設備的色標追蹤以及切帶定位，出現故障的原因多為開關接觸不靈敏或位置不正確，解決多事是對光電開關的位置進行重新設定，并定期進行清潔。

四、結論

在制藥設備中，電氣系統是保證設備良好運行的有力保障，也是企業產品質量的重要保證。本文根據自身實踐經驗和理論探討，對制藥設備中電氣系統的應用進行了具體的論述，并對電氣系統常見的故障以及其解決措施進行了系統的總結，電氣系統在制藥設備中的推廣應用提供了有力的支撐，同時為制藥設備的維修工人提供了有效的借鑒。

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