防爆触摸屏在中药提取浓缩生产过程自动控制中的应用

IE-2000-16T67P-G-E IE-2000-16T67P-G-E本文简要介绍了中药提取浓缩生产过程的主要工艺流程，重点阐述了中药提取浓缩过程防爆触摸屏的应用 。

　　
   IE-2000-16T67P-G-E 中药提取浓缩是中药生产的一个必不可少的环节，所谓中药提取浓缩生产过程，是依据GMP规范，按给定的配方，生产一定数量产品的过程。中药提取浓缩生产采用批量生产方式，也叫间歇生产方式，其主要特点是小批量、多品种。

IE-2000-16T67P-G-E主要工艺流程
　　
    提取设备主要包括提取罐、过滤器及提取液储罐等设备，通常提取的主要生产过程是将中药材浸入溶媒中进行加热提取，生产流程如下：提取罐试漏→投料药材条码扫描枪确认→投料→进溶媒→一次升温煎煮→一次保温→二次加溶媒→二次升温煎煮→二次保温→出液。
    常见的浓缩过程包括双效浓缩、单效浓缩。浓缩过程主要包括浓缩液进液、浓缩液补液、浓缩、出液和冷凝液回收或排放5个部分,其主要工艺流程如图1所示：

IE-2000-16T67P-G-E 自控设计中防爆要求
　　
    中药提取浓缩生产属于间歇性生产过程，在乙醇提取和乙醇浓缩过程中，存在易燃易爆的乙醇，是最典型和最危险的生产环境，其气体防爆环境的防爆区域为1区， 由于其生产的间歇性，工艺控制的复杂性，仅在中控室的操作不能满足现场生产的需要，必须有能够在现场操作控制的人机操作界面，便于现场操作人员的实时监控和操作控制，特别是生产装置出现工况不正常时，则更需要及时地进行工艺参数调整和操作，否则可能会造成停车或安全事故。 因此在自控设计时必须考虑：安全、可靠、稳定、及时、操作方便。不仅现场测量的一次仪表，如温度、压力、流量、在线分析仪器等，以及电磁阀、执行器等执行机构都需要防爆型，控制系统中的模拟量必须采用隔离安全栅进行隔离，开关量必须采用继电器隔离，确保信号的安全。现场操作用的人机界面（触摸屏）也必须采用防爆型，防爆等级必须满足1区防爆的要求，如图2所示。

现场防爆人机界面（触摸屏）的选型
　　
防爆触摸屏能够满足1区防爆的进口品牌有德国BARTEC、 R. STAHL、P+F、英国MTL，防爆形式为隔爆+增安，触摸屏为本质安全型，价格在8~15万之间，成本太高。

国产品牌中满足1区防爆的品牌主要是深圳旭永iConEx品牌的XY800系列，防爆形式为隔爆本安型，价格为进口品牌的一半，成本较低，其主要规格参数如下：

XY800型系列防爆触摸屏是一种通过触摸屏操作的防爆人机界面，产品采用32位RISC CPU和精简的LINUX内核，能显示各种真彩图形格式，其出众的处理速度和丰富的软件功能可以满足大多数用户的需要。XY800系列防爆触摸屏拥有直接在线模拟、间接在线模拟、大容量用户组态程序存储空间、与标准C语言兼容的宏指令等贴合客户需求的功能，能迅速有效地完成现场数据采集、运算、控制等功能。
    XY800型防爆人机界面支持与绝大多数的PLC直接通信，可集成当前工业控制领域非常流行的工业现场总线通讯—Profibus-DP\CAN总线，能够轻松实现与其所连设备之间的数据交换，广泛应用于石油、化工、轻纺、医药、冶金、电力等具有爆炸性气体、粉尘的危险场所中机械设备自动化控制系统。

  本产品的设计符合国家标准GB3836.1-2010【爆炸性气体环境用电气设备 第1部分 通用要求】和GB3836.2-2010【爆炸性气体环境用电气设备 第2部分 隔爆型“d” 】 GB3836.4-2010【爆炸性气体环境用电气设备 第4部分 本质安全型“i” 】中的有关规定。产品经国家指定的防爆产品检测机构检定合格。

硬件性能
显示屏     7"、8"、10.4"、12.1"、15"TFT LCD屏
分辨率     7"：800*480  8"/10.4"：800*600  12.1"/15"：1024×768
色彩       65536色
亮度       >300 cd/m2
背光       LED
LCD寿命    50000小时
CPU        32 Bit 400MHz RISC ARM926EJ
存储器     128M Flash         64M DDR2 DRAM
RTC        实时时钟内置
以太网     7": NA/根据客户要求配置  8"/10.4"/12.1"/15": 标配
USB端口    1个USB Host 1.1端口：可支持U盘存储器（读取程序自动下载）
              1个USB Device 2.0端口：支持USB程序下载
程序下载方式   支持通过USB主口/USB从口/RS232/RJ45下载
串行通讯端口  COM0/COM1端口：RS232/RS485/RS422
             COM2端口：RS232
             COM3端口：RS232
             COM0和COM2为光电隔离保护端口
环境规格：工作温度  -20~60℃
         存储温度-30~80℃
环境湿度  10 ～90 % RH (无冷凝)
电气规格：警告！如果输入电压超出范围或正负极错接，将可能损坏产品。
额定功率  5W  Max 15W
额定电压  DC 24 V， 可工作范围DC 18 V ~32V
电源保护  采用隔离电源模块，具备雷击浪涌保护
允许失电  <5ms
电气接口  3*1/2”防爆密封接头
防爆等级  ExdibIIB+H2T6

实施效果

长期以来，由于对提取浓缩工程项目的控制系统进行了全面、周到、细致的设计，各控制系统工作正常，自动控制投运率高，用户对控制系统的技术指标非常满意。通过现场防爆触摸屏的自动化控制，大大减少操作人员的劳动强度，有效避免了人为主观因素，提高装置的运行效率，提高产品的质量和产量。