中藥煎藥機作為中藥制劑自動化生產(chǎn)的核心設備，其對溫度、壓力、煎煮時間等工藝參數(shù)的控制精度及系統(tǒng)運行穩(wěn)定性要求極高。某中藥飲片生產(chǎn)企業(yè)為升級傳統(tǒng)煎藥設備的控制系統(tǒng)，引入 MR30 分布式 IO模塊，實現(xiàn)了煎藥全流程參數(shù)的實時采集與精準控制。該方案不僅提升了煎藥工藝的穩(wěn)定性與中藥湯劑的質(zhì)量一致性，還簡化了設備布線與維護流程，降低了生產(chǎn)運營成本，為中藥煎藥設備的智能化升級提供了高效可靠的控制解決方案。?

項目工藝?

本項目所升級的全自動中藥煎藥機生產(chǎn)線，遵循傳統(tǒng)中藥煎煮理論與現(xiàn)代制藥規(guī)范，涵蓋從藥材預處理到湯劑成品灌裝的全流程，各工序對參數(shù)控制的精準性直接影響湯劑藥效，具體工藝環(huán)節(jié)如下：?

藥材投料與預處理：經(jīng)炮制后的中藥飲片通過自動上料裝置按處方配比輸送至煎藥罐，上料過程中需通過稱重傳感器精準控制各味藥材的投料量。同時，煎藥罐配備清洗裝置，在投料前對罐內(nèi)進行自動清洗，確保無交叉污染，清洗完成后通過液位傳感器確認罐內(nèi)無殘留積水。?

加水與浸泡：根據(jù)藥材總量及特性，自動加水系統(tǒng)按照預設的液料比向煎藥罐內(nèi)注入純化水，液位傳感器實時監(jiān)測加水量，達到設定值后自動停止加水。隨后進入浸泡階段，浸泡時間根據(jù)藥材質(zhì)地設定為 20-60 分鐘，期間通過溫度傳感器監(jiān)測環(huán)境溫度，確保浸泡條件穩(wěn)定。?

煎煮：浸泡完成后，煎藥罐底部的加熱裝置啟動，采用分段加熱模式。先以大火（高溫）將藥液快速煮沸，溫度傳感器監(jiān)測藥液溫度達到 100℃時，自動切換為小火維持微沸狀態(tài)。煎煮過程中，壓力傳感器實時監(jiān)測罐內(nèi)壓力，攪拌裝置按照設定轉速間歇性攪拌藥材，確保受熱均勻。煎煮時間根據(jù)處方要求設定為 20-90分鐘，全程自動計時。?

過濾與渣液分離：煎煮完成后，煎藥罐底部的過濾裝置啟動，通過濾網(wǎng)將藥渣與藥液分離，藥液經(jīng)輸送管道進入暫存罐。同時，藥渣通過自動排渣裝置排出，排渣完成后對過濾裝置進行自動清洗，避免堵塞。暫存罐內(nèi)的液位傳感器實時監(jiān)測藥液量，為后續(xù)濃縮或灌裝工序提供數(shù)據(jù)支撐。?

濃縮與灌裝：對于需濃縮的湯劑，暫存罐內(nèi)的藥液輸送至濃縮罐，濃縮罐通過真空減壓加熱方式去除多余水分，溫度傳感器監(jiān)測濃縮溫度，密度傳感器實時檢測藥液密度，達到設定值后停止?jié)饪s。濃縮后的藥液或直接煎煮后的藥液輸送至灌裝設備，灌裝設備根據(jù)設定劑量進行自動灌裝，同時完成封口、日期打印等操作。?

成品檢測與分揀：灌裝后的中藥湯劑經(jīng)重量檢測傳感器檢測灌裝劑量是否合格，不合格產(chǎn)品被自動剔除；合格產(chǎn)品通過視覺檢測系統(tǒng)檢查封口質(zhì)量與標簽信息，最終分揀至成品輸送線，進入后續(xù)滅菌、包裝環(huán)節(jié)。?

IO應用方式?

針對全自動中藥煎藥機生產(chǎn)線的工藝特點與控制需求，MR30分布式 IO 具體應用方式如下：?

在信號采集層面，MR30 分布式 IO 的數(shù)字量輸入模塊主要對接各類開關量信號，如藥材上料到位接近開關、煎藥罐門開關行程開關、排渣裝置動作限位開關、灌裝封口完成光電傳感器等，實時反饋設備動作狀態(tài)與物料位置；模擬量輸入模塊則重點采集工藝關鍵參數(shù)，通過鉑電阻溫度傳感器采集煎藥罐、濃縮罐內(nèi)溫度，通過擴散硅壓力傳感器采集煎藥罐內(nèi)壓力，通過稱重傳感器采集藥材投料量，通過電容式液位傳感器采集罐內(nèi)液位，通過密度傳感器采集藥液濃縮密度，將這些連續(xù)變化的物理量轉換為 4-20mA 標準信號傳輸至主控制器，實現(xiàn)工藝參數(shù)的實時監(jiān)控。?

在指令執(zhí)行環(huán)節(jié)，主控制器根據(jù)采集的信號及預設工藝配方，生成控制指令并發(fā)送至 MR30 分布式 IO 的輸出模塊：數(shù)字量輸出模塊控制上料電機、攪拌電機、排渣電機的啟停，控制加水電磁閥、排液電磁閥、清洗電磁閥的通斷，以及控制報警指示燈、運行指示燈的狀態(tài)；模擬量輸出模塊則輸出 4-20mA 信號，控制加熱裝置的功率調(diào)節(jié)（通過固態(tài)繼電器實現(xiàn)）、輸送泵的轉速調(diào)節(jié)（通過變頻器實現(xiàn)）、濃縮罐的真空度調(diào)節(jié)（通過調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)），確保各工藝參數(shù)穩(wěn)定在設定范圍內(nèi)。??

應用成效?

MR30 分布式 IO 在全自動中藥煎藥機生產(chǎn)線中的應用，有效解決了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)布線復雜、參數(shù)控制精度低、維護難度大等問題，取得了顯著的技術與經(jīng)濟成效。?

模塊化設計便于后期設備升級，當新增煎藥罐或調(diào)整工序時，僅需新增對應 IO 模塊并配置通信參數(shù)，無需重新鋪設大量電纜；MR30 分布式 IO 的高速數(shù)據(jù)傳輸與精準信號處理能力，使煎藥關鍵工藝參數(shù)的控制精度顯著提升；憑借良好的抗干擾能力與冗余設計，MR30 分布式 IO 有效降低了系統(tǒng)故障發(fā)生率；基于 MR30 分布式 IO 采集的全流程數(shù)據(jù)，結合 HMI 與 MES 系統(tǒng)的智能分析功能，管理人員可實時監(jiān)控生產(chǎn)進度、設備運行狀態(tài)及能耗情況，實現(xiàn)煎藥配方的一鍵調(diào)用、工藝參數(shù)的在線調(diào)整及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動歸檔。?