CN106886230A - 配液系统及其流量控制方法 - Google Patents

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刘耀
张功臣
李晓天
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    • B01F35/833—Flow control by valves, e.g. opening intermittently

Abstract

本发明公开了一种配液系统及其流量控制方法，所述配液系统包括一配液罐，所述流量控制方法包括以下步骤：S1、每隔一时间段采集所述配液罐的重量；S2、根据所述时间段和所述时间段内的重量变化值计算配液罐中物料的流量，并将所述物料的流量与预设流量进行比较；S3、根据比较的结果调节所述物料的流量，以使所述物料的流量逼近所述预设流量。与现有技术相比，本发明通过实时采集配液罐的重量并将其转化为物料的流量，以及将其与预设流量进行比较，进而根据比较的结果去调节物料流量，实现了实时、精确控制物料流量的目的。另外，本发明中的配液系统省去了流量计的使用，而是利用原有的称重模块间接实现了物料流量的采集，大大降低了成本。

Description

配液系统及其流量控制方法
技术领域
本发明涉及配液系统领域，特别涉及一种配液系统及其流量控制方法。
背景技术
在制药行业配液系统中，为了满足配料精度的要求，配液罐一般配置称重模块，通过称重模块对储罐内物料的质量进行控制。在某些情况下，物料需要按照一定流量从一个储罐转移至另一个储罐或相应的设备中，这时通常采用的方法是使用比例调节阀和质量流量计相互协调的方法来实现流量控制，其中，质量流量计能够直接采集物料的流量，很好地解决了流量控制的问题。
但质量流量计的引入存在以下缺点：第一，增加了工程的成本，质量流量计为控制精度较高的流量计，价格不菲；第二，受现场安装空间限制，质量流量计竖直安装往往难以实现，且难以现场固定，而水平安装会存在清洗死角，给系统管道的清洁验证带来了一定的难度，增大系统污染的风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中利用质量流量计和比例调节阀控制流量存在成本高、安装受限以及清洗困难的缺陷，提供一种无需质量流量计、利用原有称重模块就能够实现流量控制的配液系统及其流量控制方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种配液系统的流量控制方法，所述配液系统包括一配液罐，其特点在于，所述流量控制方法包括以下步骤：
S1、每隔一时间段采集所述配液罐的重量；
S2、根据所述时间段和所述时间段内所述配液罐的重量变化值计算所述配液罐中物料的流量，并将所述物料的流量与一预设流量进行比较；
S3、根据比较的结果调节所述物料的流量，以使所述物料的流量逼近所述预设流量。
本方案中，配液系统的配液罐中储存有物料，配液罐的重量会随着物料的流出逐渐减小，步骤S2中根据所述时间段和所述时间段内所述配液罐的重量变化值计算所述配液罐中物料的流量，计算的方法可以为：将所述配液罐在所述时间段前后的重量差除以所述时间段即可得到所述配液罐中物料的流量。然后将得到的流量与预设流量进行比较，根据比较的结果来调节所述物料的流量，使其逼近预设流量。
应当注意的是，本方案中流量控制方法的步骤是循环执行的，循环执行的周期为所述时间段。
本方案通过每隔一时间段采集配液罐的重量，并将其转化为物料的流量，以及将物料的流量与预设流量进行比较，进而去调节物料的流量，以使其接近于预设流量，换句话说，通过实时采集物料重量的方式达到了实时调节物料流量的目的。其中，所述时间段和所述预设流量可以根据用户的需要进行设置。
较佳地，所述配液系统还包括一比例调节阀，步骤S3中通过控制所述比例调节阀的开度调节所述物料的流量。
本方案通过每隔所述时间段控制比例调节阀的开度来调节物料的流量，所述时间段越短，流量的控制精度越高。其中，比例调节阀一般为比例调节隔膜阀，如对卫生级别要求较低时，还可以采用比例调节角座阀，调节效果相对来说更加精确。
另外，还可以通过其它方式来调节物料的流量，例如其它具有调节作用的调节结构，不限于本方案中的比例调节阀。
较佳地，步骤S3包括以下步骤：
在所述物料的流量大于所述预设流量时，减小所述比例调节阀的开度，以及在所述物料的流量小于所述预设流量时，增大所述比例调节阀的开度。
较佳地，所述流量控制方法还包括以下步骤：
S4、显示所述物料的流量。
本方案中，将物料的流量显示给用户，使得用户能够更加直观地看到物料的实时流量。
本发明还提供一种配液系统，包括一配液罐和一称重模块，其特点在于，所述配液系统还包括一调节机构以及一控制模块，所述称重模块安装于所述配液罐的底部，
所述称重模块用于每隔一时间段采集所述配液罐的重量，并将所述配液罐的重量发送至所述控制模块，
所述调节机构用于调节所述配液罐中物料的流量，
所述控制模块用于根据所述时间段和所述时间段内所述配液罐的重量变化值计算所述物料的流量，并将所述物料的流量与一预设流量进行比较，以及根据比较的结果控制所述调节机构，以使所述物料的流量逼近所述预设流量。
与现有技术中利用流量计采集物料的流量相比，本方案通过利用配液系统原有的称重模块实时采集配液罐的重量并将其转化为物料的流量，将其与预设流量相比，以及将比较的结果反馈至调节机构，从而形成闭环控制，实现了实时、精确控制物料流量的目的，同时大大降低了成本。其中，控制模块可以为PLC(可编程逻辑控制器)、单片机、DSP(数字信号处理)或ARM(一款精简指令集计算机微处理器)等处理器芯片。
另外，本方案的配液系统符合316L(不锈钢材料牌号)制药级卫生标准，安装符合规范要求，而且无清洗死角。
较佳地，所述配液系统还包括与所述配液罐连接的一出料管道，所述出料管道用于运输所述物料，所述调节机构设于所述出料管道上。本方案中，为了使得配液罐中的物料能够全部流出，所述出料管道设置为与所述配液罐的底部相连接。
本方案中，配液罐中的物料通过出料管道流出，控制模块通过控制出料管道上的调节机构调节物料的流量。
较佳地，所述调节机构为一比例调节阀，所述控制模块还用于根据比较的结果控制所述比例调节阀的开度。其中，调节机构不限于本方案中的比例调节阀，还可以为其它具有调节作用的机构，例如能够实现比例积分微分(PID)控制的调节机构。
较佳地，所述控制模块用于在所述物料的流量大于所述预设流量时，减小所述比例调节阀的开度，以及在所述物料的流量小于所述预设流量时，增大所述比例调节阀的开度。
较佳地，所述配液系统还包括一显示装置，所述控制模块还用于将所述物料的流量发送至所述显示装置，所述显示装置用于显示所述物料的流量。
较佳地，所述显示装置还用于将所述物料的流量发送出去。
本方案中，配液系统的显示装置在显示物料流量的同时，还可以将物料的流量发送出去，例如发送至后台服务器，方便管理。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：与现有技术相比，本发明通过实时采集配液罐的重量并将其转化为物料的流量，以及将其与预设流量进行比较，进而根据比较的结果去调节物料流量，实现了实时、精确控制物料流量的目的。另外，本发明中的配液系统省去了流量计的使用，而是利用配液系统原有的称重模块间接实现了物料流量的采集，进而实现了物料流量的控制，大大降低了成本。
附图说明
图1为本发明实施例的配液系统的流量控制方法的流程图。
图2为本发明实施例的配液系统的结构框图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
一种配液系统的流量控制方法，所述配液系统包括一配液罐，如图1所示，所述流量控制方法包括以下步骤：
步骤101、每隔一时间段采集所述配液罐的重量；
步骤102、根据所述时间段和所述时间段内所述配液罐的重量变化值计算所述配液罐中物料的流量，并将所述物料的流量与一预设流量进行比较；
步骤103、根据比较的结果调节所述物料的流量，以使所述物料的流量逼近所述预设流量；
步骤104、显示所述物料的流量。
本实施例流量控制方法的步骤是循环执行的，循环执行的周期为所述时间段。
本实施例中，配液系统的配液罐中储存有物料，配液罐的重量会随着物料的流出逐渐减小，步骤S2中根据所述时间段和所述时间段内所述配液罐的重量变化值计算所述配液罐中物料的流量，计算的方法具体为：将所述配液罐在所述时间段前后的重量差除以所述时间段即可得到所述配液罐中物料的流量。然后将得到的流量与预设流量进行比较，根据比较的结果来调节所述物料的流量，使其逼近预设流量。
本实施例还提供一种配液系统10，如图2所示，包括配液罐11、称重模块12、出料管道13、比例调节阀14、控制模块15以及显示装置16，配液罐11中储存有物料，配液罐的重量会随着物料的流出逐渐减小，称重模块12安装于配液罐11的底部，出料管道13与配液罐11的底部连接，比例调节阀14设于出料管道13上，
所述称重模块用于每隔一时间段采集所述配液罐的重量，并将所述配液罐的重量发送至所述控制模块。
所述出料管道用于运输所述物料。
所述比例调节阀用于调节所述配液罐中物料的流量。
所述控制模块用于根据所述时间段和所述时间段内所述配液罐的重量变化值计算所述物料的流量，并将所述物料的流量与预设流量进行比较，以及在所述物料的流量大于所述预设流量时，减小所述比例调节阀的开度，以及在所述物料的流量小于所述预设流量时，增大所述比例调节阀的开度，以使所述物料的流量逼近所述预设流量。
所述控制模块还用于将所述物料的流量发送至所述显示装置，所述显示装置用于显示所述物料的流量以及将所述物料的流量发送出去。
下面举个具体的例子来说明本实施例中的配液系统如何实现流量控制。
设需要将配液罐中的物料转移至设备A中，预设流量为12.17kg/min，比例调节阀的开度为50％。称重模块每隔0.01秒采集配液罐的重量，控制模块计算物料的流量，并将其与预设流量进行比较，根据比较的结果增大或减小比例调节阀的开度。经试验，物料的流量维持在12.181kg/min，与预设流量的误差为0.011kg/min，流量控制的精度达到了万分之九。
本实施例通过利用原有的称重模块实时采集配液罐的重量并将其转化为物料的流量，达到了实时、精确控制物料流量的目的，同时省去了流量计的使用，节约了成本，避免了安装受限和清洗困难的问题。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种配液系统的流量控制方法，所述配液系统包括一配液罐，其特征在于，所述流量控制方法包括以下步骤：
S1、每隔一时间段采集所述配液罐的重量；
S2、根据所述时间段和所述时间段内所述配液罐的重量变化值计算所述配液罐中物料的流量，并将所述物料的流量与一预设流量进行比较；
S3、根据比较的结果调节所述物料的流量，以使所述物料的流量逼近所述预设流量。
2.如权利要求1所述的流量控制方法，其特征在于，所述配液系统还包括一比例调节阀，步骤S3中通过控制所述比例调节阀的开度调节所述物料的流量。
3.如权利要求2所述的流量控制方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：
在所述物料的流量大于所述预设流量时，减小所述比例调节阀的开度，以及在所述物料的流量小于所述预设流量时，增大所述比例调节阀的开度。
4.如权利要求1～3中任一项所述的流量控制方法，其特征在于，所述流量控制方法还包括以下步骤：
S4、显示所述物料的流量。
5.一种配液系统，包括一配液罐和一称重模块，其特征在于，所述配液系统还包括一调节机构以及一控制模块，所述称重模块安装于所述配液罐的底部，
所述称重模块用于每隔一时间段采集所述配液罐的重量，并将所述配液罐的重量发送至所述控制模块，
所述调节机构用于调节所述配液罐中物料的流量，
所述控制模块用于根据所述时间段和所述时间段内所述配液罐的重量变化值计算所述物料的流量，并将所述物料的流量与一预设流量进行比较，以及根据比较的结果控制所述调节机构，以使所述物料的流量逼近所述预设流量。
6.如权利要求5所述的配液系统，其特征在于，所述配液系统还包括与所述配液罐连接的一出料管道，所述出料管道用于运输所述物料，所述调节机构设于所述出料管道上。
7.如权利要求6所述的配液系统，其特征在于，所述调节机构为一比例调节阀，所述控制模块还用于根据比较的结果控制所述比例调节阀的开度。
8.如权利要求7所述的配液系统，其特征在于，所述控制模块用于在所述物料的流量大于所述预设流量时，减小所述比例调节阀的开度，以及在所述物料的流量小于所述预设流量时，增大所述比例调节阀的开度。
9.如权利要求5～8中任一项所述的配液系统，其特征在于，所述配液系统还包括一显示装置，所述控制模块还用于将所述物料的流量发送至所述显示装置，所述显示装置用于显示所述物料的流量。
10.如权利要求9所述的配液系统，其特征在于，所述显示装置还用于将所述物料的流量发送出去。
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