触摸屏在制药机械行业的应用

　　冷冻干燥技术原理

　　真空冷冻干燥技术，简称冻干，又称升华干燥，是在低温和高真空环境里将已冻结了的物料中的水分不经过冰的融化直接从冰态升华为蒸汽，从而使物料脱水获得干燥。

　　经过冷冻干燥的物品，原有的生物、化学特性基本不变，易于长期保存，并且因质量轻而便于运输。加水后能恢复到冻干前的形态。因此，冷冻干燥技术在化学、医药、食品、生物制品等领域得到广泛应用，特别是应用在热稳定性较差的生物制品、化学类制品、血液制品，外科手术用器官生物组织;人参、鹿茸、冬虫夏草等中草药加工，中药提取物的粉针剂生产，各种西药和生化药品制剂等。

　　真空冷冻干燥机系统结构

　　物料的冷冻干燥需要在一定装置中进行，这个装置叫做真空冷冻干燥机，简称冻干机。冻干机是制药流程中一个重要的装备。它主要由以下几大部分组成，冻干机箱体、冷凝器(冷阱)、真空系统、液氮制冷系统、循环系统、控制系统等。下图为一个典型的卧式中小型生产型的冻干机设备;

　　图1 冻干机外形图

　　冻干箱作为冻干机的主要部分，是一个温度范围在-40℃到+50℃之间的高低温箱，也是一个能抽成真空的密闭容器。内部有导热隔板和升降压塞系统，冻干的药物制品就放在其上。

　　冷凝器同样是一个真空密闭容器，作用是将冻干箱内物料升华出的水蒸气冻结吸附在其内部的金属表面上。

　　冷冻干燥的流程

　　冻干箱进行空箱降温―→将瓶装产品放入冻干箱内进行预冻，冷凝器工作―→冻干箱抽真空―→对箱内产品进行加热―→在最高温度保持数小时后，结束冻干。

　　整个时间约12-24小时左右，与产品有关。

　　控制系统

　　真空冷冻干燥机的控制系统发展至今已经跨越了三大步，从过去的仪表和按扭控制，至一般的采用触摸屏与PLC控制，再到最新的PC和触摸屏、PLC混合。

　　冻干机联合控制系统一般性的方案是，在HMI控制PLC基础上，加入了“上位机(PC机/工控机)组态软件”一起联控，PLC通过两个串口或以太网模块分别连接HMI和PC，PC组态软件和HMI设定优先级以防误操作。

　　这种方案提出来的背景是原来触摸屏能力不足，另外增加了PC组态。但在如今触摸屏的发展也日新月异的今天，这种方案并没有发挥触摸屏的潜力，特别是对于中小型或实验性冻干机来说，增加工控机组态软件有很大的硬件成本和软件授权成本。

　　冻干机均为定制性系统，一般说来，小型冻干机客户只会选用触摸屏控制。在这样的中小型系统上，触摸屏以先进配置提供卓越的性能，凭借以太网开放式的架构，提供更容易的通信。基于此，形成了中小型冻干机控制系统改进方案。