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1基于物联网技术的制药企业空调控制系统
这里以制药企业的洁净室为例,对其空调控制系统的构建进行简单分析。洁净室也称无尘车间或者清净室等,是指将一定空间范围内空气中的有害气体、微粒子、细菌等污染物排除,同时按照相应的标准和规范,对室内的温度、湿度、洁净度、压力、气流速度、照明、静电等控制在一定的范围内,给予特别设计的房间。这种房间的特征在于,无论外界的空气条件如何变化,室内都能够维持设计要求的洁净度和温湿度等性能。洁净室的主要功能,是室内污染控制,可以保证产品的无菌生产,确保产品质量,在制药企业的生产过程中占据着非常关键的位置。因此,做好洁净室空调控制系统的设计是非常重要的,直接影响着洁净室的环境质量和洁净度,同时,在空调系统安装调试完成后,还必须定期对其进行监测,保证空调系统的稳定运行。这里结合洁净室对于空调系统的要求,依据GMP的相关标准,以物联网技术为基础,对制药企业空调控制系统进行了设计和构建。考虑到制药企业的长期发展规划,在设计过程中,为了保证系统具备良好的集成性和可扩展性,采用了模块化的设计,主要包括以下几个基本模块:
1.1空气调节模块以PLC实现空气调节模块的设计和构建,通过相应的电缆,将控制系统的输入/输出引入到PLC机箱。其中,输入模块主要负责对于传感器信号的采集和整理,包括温湿度传感器、压力传感器等;而输出模块主要是对各种设备元件的控制,如新风阀、加热器、制冷器等。通过PLC控制,可以结合室外新风、室内温湿度、水温、压力等,进行相应的模型计算,并根据计算得出的数据,控制风机、水泵的运行速度,从而实现空调系统的节能运行。
1.2RFID模块RFID数据采集终端在洁净室环境中,一般会设置在比较典型的工位上,实现对于产品生产环节基础数据的实时在线采集以及统计分析,同时还可以对生产进行全过程的监督和管理,微系统提供生产过程中相应的物料、人员、设备等的具体状况,方便管理人员进行操作和调节。
1.3无线通信网络无线通信网络在空调控制系统中的作用是不容忽视的,各个传感器终端采集到的设备信息,如电机的运转状态、设备的振动情况等,都需要经过无线通信网络传输到集中监控中心,而集中监控中心在对信息进行整理后,同样需要经无线网络发送到管理人员的接收终端,为设备的管理和控制提供必要的参考依据。不仅如此,通过无线通信网络,还可以将相应的信息经路由器连接到远程监控电脑上,实现对于设备的远程监控和管理。
1.4集中监控中心集中监控中心在空调控制系统中处于核心地位,发挥着不可替代的作用。通过无线通信网络,集中监控中心可以对洁净室内的各种设备的工艺参数、运行状态以及各参数的实时曲线灯进行实时显示,帮助管理人员做好空调系统的管理工作。在集中监控中心上,运行有后台OPCServer数据服务器、后台数据库以及可以实现与其他系统对接的开放式接口。在集中监控中心,还配置有相应的通信模块、数据记录模块、报表模块以及用户管理模块等,以实现各种不同的功能。对于其前台界面的开发,这里采用了,界面的主要功能包括以下几点:(1)对监控数据以及相关工艺参数的实时显示;(2)对设备运行状态的实时监控和显示,如除尘机组的运行状态、变频器的运行状态等;(3)对于各执行器数值的远程控制和调整,包括风机、水泵的频率值,风阀执行器的开度等;(4)对各种统计数据的整理和归纳总结,并制成相应的报表,可以显示各数据的实时曲线和历史曲线以及设备的故障警报信息等。在对空调控制系统进行设计和构建后,试运行一段时间,发现系统运行良好,可以实现对于设备信息的快速收集和处理,以及信息的实时显示,结合物联网技术,利用手机等无线终端,就可以实现对于空调系统运行情况的监控管理,并及时对故障进行处理,可以有效提高管理效率和生产安全,应该得到充分重视。
2结语
总而言之,基于物联网的空调控制系统的设计和应用,可以有效改善制药企业的生产环境,确保其能够满足GMP的相关要求,同时也可以有效降低空调运行的能耗,具有非常显著的综合效益。
作者:尹海波单位:长春生物制品研究所有限责任公司