CN110471318B - 一种制药发热炉的智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制药发热炉的智能控制系统，包括：发热炉，多个发热炉均通过接口与控制器电性连接，多个发热炉呈矩阵式分布；控制器，负责接收中控系统发出的分配指令和煎煮工艺信息，通过接口向对应的发热炉发送控制指令，并实时接收每个发热炉反馈的状态信息；中控系统，通过网络与控制器信号相连通，中控系统负责向控制器下达分配指令和煎煮工艺信息，并实时接收由控制器发送每个发热炉的状态信息；其中分配指令是根据煎煮工艺信息、每个发热炉的空闲状态及发热炉的位置关系所生成。本发明可控制临近初始位置的发热炉开启，可将同一批的煎煮锅放在临近的地方进行煎煮，可缩短多个煎煮锅的运输时间，从而提高生产效率。

Description

一种制药发热炉的智能控制系统

技术领域

本发明涉及自动化制药领域，尤其涉及一种制药发热炉的智能控制系统。

背景技术

目前，在中药制药生产领域中，为了能批量制出大量的药液，现有技术中通常的制药工具是采用一个大型的煎药锅，将药材和水加入煎药锅中后，煎药锅发热对锅内的药材进行设定时间、设定温度的煎煮。

但是，上述的制药方法中存在以下缺陷：

由于煎药锅的体积较为巨大，对于生产厂房地方空间有限，无法安装多个煎药锅，因此对于不同药材生产不同药液的情况，上述的煎药方法则不太合适，不能同时对不同的药材进行制药，其次，由于煎药锅容量较大，煎药锅内的药液容量也相对较多，若是需要对同一锅药进行文武火切换加热，虽可智能控制煎药锅的加热温度，但是药液容量大时无法及时地提升或降低药液的温度，有可能会导致药液温度不均匀，影响制药效果，同时若是需要进行二煎或先煎后下等工序，在添加新药材或转移药液的过程中会增加制药时间长，不利于全自动化生产线使用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种制药发热炉的智能控制系统，对多个发热炉进行集中化管理，提高发热炉的分配效率，从而节省制药时间，提高生产效率。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种制药发热炉的智能控制系统，包括：

发热炉，多个发热炉均通过接口与控制器电性连接，多个发热炉呈矩阵式分布；

控制器，负责接收中控系统发出的分配指令和煎煮工艺信息，通过接口向对应的发热炉发送控制指令，并实时接收每个发热炉反馈的状态信息；

中控系统，通过网络与控制器信号相连通，中控系统负责向控制器下达分配指令和煎煮工艺信息，并实时接收由控制器发送每个发热炉的状态信息；其中分配指令是根据煎煮工艺信息、每个发热炉的空闲状态及发热炉的位置关系所生成。

进一步地，所述发热炉设置为电磁加热炉，每个发热炉均标记有唯一信息。

进一步地，所述发热炉的唯一信息包括唯一编号及与唯一编号相互绑定的位置坐标。

进一步地，所述煎煮工艺信息包括所需煎煮锅数量、每个煎煮锅的所需加热时间、每个煎煮锅的所需加热温度。

进一步地，所述中控系统接收每个发热炉的状态信息后统计出当前处于空闲状态的发热炉，根据煎煮工艺信息中的所需煎煮锅数量，中控系统向控制器下达不同的分配指令。

进一步地，当所需煎煮锅数量为一个时，中控系统调取处于空闲状态发热炉的唯一信息，判断出空闲状态发热炉中最接近初始位置的发热炉位置，中控系统则向控制器下达该发热炉的分配指令。

进一步地，当所需煎煮锅数量为两个时，中控系统调取处于空闲状态发热炉的唯一信息，将任意一组相邻的空闲发热炉的位置坐标相减从而获得对应的向量坐标，若向量坐标的横坐标和纵坐标均小于设置值，则判定该两个相邻的空闲发热炉为相隔距离最小的发热炉，中控系统则向控制器下达关于相隔距离最小的发热炉的分配指令。

进一步地，当所需煎煮锅数量为三个或三个以上时，中控系统先判定两个相隔距离最小的发热炉，并对该两个发热炉的位置进行标记；再选定其中一个被标记的发热炉，找到与其相邻的另一个相隔距离最小的发热炉位置，并对其进行标记；循环标记直至标记的发热炉数量与所需煎煮锅数量相同，标记才结束；则中控系统则向控制器下达关于被标记的发热炉的分配指令。

进一步地，所述控制器向对应发热炉发送控制指令包括发热炉开关控制指令、发热炉的加热功率控制指令、发热炉的加热时间控制指令。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

多个发热炉整齐分布，可单独对不同的煎煮锅进行同时煎煮，提高生产的效率；同时多个发热炉均由中控系统智能控制，每个发热炉的发热状态可单独控制，中控系统结合煎煮工艺信息、每个发热炉的空闲状态及发热炉的位置关系生成分配指令，控制临近初始位置的发热炉开启，可将同一批的煎煮锅放在临近的地方进行煎煮，可缩短多个煎煮锅的运输时间，从而提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的信号流程示意图；

图中：1、发热炉；2、控制器；3、中控系统。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种制药发热炉的智能控制系统，如图1所示，包括：

发热炉1，多个发热炉1均通过接口与控制器2电性连接，多个发热炉1呈矩阵式分布；所述发热炉1设置为电磁加热炉，每个发热炉1均标记有唯一信息，所述发热炉1的唯一信息包括唯一编号及与唯一编号相互绑定的位置坐标；其中位置坐标可用于对每个发热炉1进行定位，让移载机构可准确地将煎煮锅转移到该发热炉1所属的坐标上进行加热，提高运输的准确性。所述唯一编号可根据发热炉1距离初始位置的距离开始编号，例如最靠近初始位置的发热炉1编号为1，距离初始位置最远的发热炉1编号为n，依次类推，其中n大于1。由于自动化加热煎煮过程中移载机构必须从煎煮区的入口处抓取煎煮锅开始煎煮工序，也必须将加热后的煎煮锅转移到煎煮区的出口处结束煎煮工序，因此初始位置可设置在移载机构必经的煎煮区的入口位置或煎煮区的出口位置，最先分配初始位置附近的发热炉1启动，可缩短煎煮锅的运输路径，从而减低运输能耗。

控制器2，本实施例中设置为可编程逻辑控制器2PLC，控制器2负责接收中控系统3发出的分配指令和煎煮工艺信息，控制器2通过RS485接口向对应的发热炉1发送控制指令，根据分配指令控制众多发热炉1中单个或多个发热炉1进行工作，根据控制指令控制对应的发热炉1启动或关闭，并根据煎煮工艺信息对每个发热炉1的煎煮时间、煎煮功率等进行控制；与此同时，控制器2还可实时接收每个发热炉1反馈的状态信息，并将其反馈到中控系统3中进行智能监控。所述控制器2向对应发热炉1发送控制指令包括发热炉1开关控制指令、发热炉1的加热功率控制指令、发热炉1的加热时间控制指令等。

中控系统3，通过以太网通信与控制器2实现信号相连通，中控系统3负责向控制器2下达分配指令和煎煮工艺信息，并实时接收由控制器2发送每个发热炉1的状态信息；其中分配指令是根据煎煮工艺信息、每个发热炉1的空闲状态及发热炉1的位置关系所生成；所述煎煮工艺信息包括所需煎煮锅数量、每个煎煮锅的所需加热时间、每个煎煮锅的所需加热温度等。

所述中控系统3接收每个发热炉1的状态信息后统计出当前处于空闲状态的发热炉1的数量，并调取处于空闲状态的发热炉1的唯一编号进行调度分配。

根据煎煮工艺信息中的所需煎煮锅数量，中控系统3向控制器2下达不同的分配指令。当所需煎煮锅数量为一个时，中控系统3调取处于空闲状态发热炉1的唯一信息，获知每个处于空闲状态中的发热炉1的唯一编号，根据发热炉1的唯一编号判断出处于空闲状态的众多发热炉1中最接近初始位置的发热炉1位置，并对其最接近初始位置的发热炉1进行标记，中控系统3则向控制器2下达该发热炉1的分配指令，再利用移载机构将煎煮锅运输到该发热炉1上，中控系统3通过控制器2向该发热炉1发出启动指令，控制该发热炉1对煎煮锅进行加热。若中控系统3判断多个发热炉1距离初始位置距离相同时，中控系统3则从中选择唯一编号最小的一个发热炉1进行启动。该分配指令控制距离初始位置最近的单个发热炉1启动，可降低转移煎煮锅所需的运输能耗，同时缩短煎煮锅的搬运时间，从而提高生产效率。

当所需煎煮锅数量为两个时，中控系统3调取处于空闲状态发热炉1的唯一信息，获知每个处于空闲状态中的发热炉1的唯一编号，根据唯一编号获取最靠近初始位置的任意一组相邻的空闲发热炉1的位置坐标，并将两个发热炉1的坐标相减从而获得对应的向量坐标，若向量坐标的横坐标和纵坐标均小于设置值，则判定该两个相邻的空闲发热炉1为相隔距离最小、最临近的两个发热炉1，该两个发热炉1则被标记，中控系统3则向控制器2下达关于启动该两个标记的发热炉1的分配指令，控制该两个发热炉1启动，并利用移载机构将煎煮锅运输到该两个发热炉1中进行加热。当需要对两个煎煮锅内的药液进行加热混合时，将两个煎煮锅的加热位置限制在临近的地方，可便于操作人员同时对两个煎煮锅进行监控，同时也降低转移两个煎煮锅所需的运输能耗，缩短两个煎煮锅的搬运时间，提高生产效率。

当所需煎煮锅数量为三个时该情况下的分配指令则是在上一种模式下进一步生成。中控系统3先判定两个最靠近初始位置的且相隔距离最小的发热炉1，并对该两个发热炉1的位置进行标记；再选定其中任意一个被标记的发热炉1，找到与其相邻的另一个相隔距离最小的发热炉1位置，并对其进行标记；则中控系统3则向控制器2下达关于被标记的三个发热炉1的分配指令，控制该三个发热炉1启动执行加热动作。例如在先煎后下模式下进行制药过程中，需要使用到三个不同的煎煮锅分别装不同的药材；先煎后下模式下会使用到先煎锅、群药锅和后下锅，其中由于先煎锅和群药锅需要加热，而后下锅自始至终都不需要加热，因此该情况下的分配指令可首先挑选出三个最接近初始位置且相互临近的发热炉1，分别将先煎锅、群药锅和后下锅分配到对应的发热炉1上，再控制放置有先煎锅和群药锅的发热炉1启动实现加热，而后下锅所对应的发热炉1不启动，不需要对其进行加热，将三个煎煮锅放置在临近的位置，让三个煎煮锅在加热、混合阶段均能临近处理，降低三个煎煮锅所需的运输能耗，缩短煎煮锅的转移时间，从而提高生产效率。

当煎煮锅所需数量为三个以上时，则以上述分配指令对多个发热炉1进行循环标记直至标记的发热炉1数量与所需煎煮锅数量相同，标记才结束；则中控系统3则向控制器2下达关于被标记的发热炉1的分配指令，完成分配操作。

待发热炉1根据分配指令分配好工作位置后，根据发热炉1的位置坐标利用移载机构将煎煮锅运输到对应的发热炉1进行加热，每个发热炉1的边缘处均安装有传感器，传感器检测到发热炉1到位后将到位信息传送到中控系统3中，中控系统3再根据煎煮工艺信息控制对应的发热炉1在设定时间后启动，该设定时间大于等于零分钟；当设定时间设置为零分钟时，则意味着煎煮锅放在发热炉1上即可立即进行加热，当设定时间大于零分钟且小于设定值时，该设定时间则为煎煮锅提供浸泡的时间；当设定时间大于等于设定值时，则规定该发热炉1在本次的分配中并不会启动，即该发热炉1在本次成功分配后并不会对该发热炉1上的煎煮锅进行加热，只用于浸泡放置，便于先煎后下模式下的后下锅的放置操作。此外，还可在煎煮锅到位之前控制发热炉1进行预热，缩短等待时间。其次，中控系统3还根据煎煮工艺信息控制发热炉1的加热时长和加热功率，实现文武火切换加热，其中常用的两种加热方式为：先用高功率(约3500瓦)加热约10分钟，然后用低功率(约1000瓦)加热40分钟；或者先用高功率加热约10分钟，然后再高低功率各加热1分钟并往复进行，至总时间40分钟左右，对每个煎煮锅内的药物进行定制化的加热方式，提高自动化程度，从而提高生产效率。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种制药发热炉的智能控制系统，其特征在于，包括：

发热炉，多个发热炉均通过接口与控制器电性连接，多个发热炉呈矩阵式分布；

控制器，负责接收中控系统发出的分配指令和煎煮工艺信息，通过接口向对应的发热炉发送控制指令，并实时接收每个发热炉反馈的状态信息；

中控系统，通过网络与控制器信号相连通，中控系统负责向控制器下达分配指令和煎煮工艺信息，并实时接收由控制器发送每个发热炉的状态信息；其中分配指令是根据煎煮工艺信息、每个发热炉的空闲状态及发热炉的位置关系所生成；

当所需煎煮锅数量为三个或三个以上时，中控系统先判定两个相隔距离最小的发热炉，并对该两个发热炉的位置进行标记；再选定其中一个被标记的发热炉，找到与其相邻的另一个相隔距离最小的发热炉位置，并对其进行标记；循环标记直至标记的发热炉数量与所需煎煮锅数量相同，标记才结束；则中控系统则向控制器下达关于被标记的发热炉的分配指令；再利用移载机构将煎煮锅运输到被标记的发热炉上，中控系统通过控制器向该发热炉发出启动指令，控制该发热炉对煎煮锅进行加热。

2.根据权利要求1所述的制药发热炉的智能控制系统，其特征在于，所述发热炉设置为电磁加热炉，每个发热炉均标记有唯一信息。

3.根据权利要求2所述的制药发热炉的智能控制系统，其特征在于，所述发热炉的唯一信息包括唯一编号及与唯一编号相互绑定的位置坐标。

4.根据权利要求1所述的制药发热炉的智能控制系统，其特征在于，所述煎煮工艺信息包括所需煎煮锅数量、每个煎煮锅的所需加热时间、每个煎煮锅的所需加热温度。

5.根据权利要求1所述的制药发热炉的智能控制系统，其特征在于，所述中控系统接收每个发热炉的状态信息后统计出当前处于空闲状态的发热炉，根据煎煮工艺信息中的所需煎煮锅数量，中控系统向控制器下达不同的分配指令。

6.根据权利要求5所述的制药发热炉的智能控制系统，其特征在于，当所需煎煮锅数量为一个时，中控系统调取处于空闲状态发热炉的唯一信息，判断出空闲状态发热炉中最接近初始位置的发热炉位置，中控系统则向控制器下达该发热炉的分配指令。

7.根据权利要求5所述的制药发热炉的智能控制系统，其特征在于，当所需煎煮锅数量为两个时，中控系统调取处于空闲状态发热炉的唯一信息，将任意一组相邻的空闲发热炉的位置坐标相减从而获得对应的向量坐标，若向量坐标的横坐标和纵坐标均小于设置值，则判定该两个相邻的空闲发热炉为相隔距离最小的发热炉，中控系统则向控制器下达关于相隔距离最小的发热炉的分配指令。

8.根据权利要求1所述的制药发热炉的智能控制系统，其特征在于，所述控制器向对应发热炉发送控制指令包括发热炉开关控制指令、发热炉的加热功率控制指令、发热炉的加热时间控制指令。

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