CN117406683B - 一种中药配方颗粒自动化生产流水线监测控制管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及中药配方颗粒生产监测控制管理领域,具体公开一种中药配方颗粒自动化生产流水线监测控制管理系统,本发明通过获取制粉研磨工序和造粒工序生产的中药配方颗粒的特征信息,实时对制粉研磨工序和造粒工序的工艺参数进行动态调节,提高现有方法调节工艺参数的可靠性,进而保障中药配方颗粒的生产质量;获取中药配方颗粒生产流水线的设备故障信息和工序工艺参数调节信息,对中药配方颗粒生产流水线的性能进行评估,能够及时发现中药配方颗粒生产设备性能不佳或故障的问题,方便后续对生产设备进行及时、有效的维修保养,从而提高中药配方颗粒生产设备长期运行的稳定性、安全性和效率。
Description
技术领域
本发明涉及中药配方颗粒生产监测控制管理领域,涉及到一种中药配方颗粒自动化生产流水线监测控制管理系统。
背景技术
中药配方颗粒是以中药材为原料,通过科学的制备工艺制成的,广泛应用于临床治疗和保健。对中药配方颗粒生产进行监测控制是确保产品质量、安全和一致性的重要手段,有助于提高疗效、保障患者安全和推动中药产业的可持续发展,具有重要意义。
现有的中药配方颗粒生产的监测管理方法存在一些不足:一方面,现有方法对中药配方颗粒生产工序工艺参数的调控,往往通过将工艺参数实际检测的数值与设定的标准值或经验值进行比对,进而对工艺参数进行调节,而不是根据生产出来的中药配方颗粒的特征信息,如颗粒的粒径、粒度均匀度和硬度等,实时对工艺参数进行针对性的动态校正调节,由于加工设备老化和药材原材料属性等因素的影响,可能导致工艺参数原本设定的数值并不准确,进而使得现有方法以设定数值作为参考的工艺参数调节方式,可靠性和严谨性不足,从而使得工艺参数存在较大偏差,造成原材料浪费和生产效率低下,无法保障中药配方颗粒的生产质量。
另一方面,现有方法缺乏对中药配方颗粒生产线的性能自检与评估,进而无法及时发现中药配方颗粒生产设备性能不佳或故障的问题,不利于后续对中药配方颗粒生产设备进行及时、有效的维修保养,从而无法保障中药配方颗粒生产设备长期运行的稳定性、安全性和效率。
发明内容
针对上述问题,本发明提出了一种中药配方颗粒自动化生产流水线监测控制管理系统,实现对中药配方颗粒生产监测控制管理的功能。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是:本发明提供一种中药配方颗粒自动化生产流水线监测控制管理系统,包括:制粉研磨工序监测分析模块:用于获取中药配方颗粒生产流水线中制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径和粒度均匀度,分析制粉研磨工序的达标系数。
制粉研磨工序参数调控模块:用于根据制粉研磨工序的达标系数,判断制粉研磨工序的工艺参数是否需要调节,若需要调节,则获取制粉研磨工序工艺参数的调节方向和调节量,其中制粉研磨工序的工艺参数包括研磨时长和研磨速度,进而对制粉研磨工序进行调控。
造粒工序监测分析模块:用于获取中药配方颗粒生产流水线中造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径和颗粒硬度,分析造粒工序的颗粒粒径符合系数和颗粒硬度符合系数。
造粒工序参数调控模块:用于根据造粒工序的颗粒粒径符合系数和颗粒硬度符合系数,判断造粒工序的工艺参数是否需要调节,若需要调节,则获取造粒工序工艺参数的调节方向和调节量,其中造粒工序的工艺参数包括粉碎力和压力,进而对造粒工序进行调控。
生产线性能自检评估模块:用于获取监测周期内中药配方颗粒生产流水线的设备故障信息和工序工艺参数调节信息,分析中药配方颗粒生产流水线的性能评估指数,并进行反馈。
数据库:用于存储制粉研磨工序的中药配方颗粒的参考粒径,并存储造粒工序的中药配方颗粒的参考粒径和参考硬度。
在上述实施例的基础上,所述制粉研磨工序监测分析模块的具体分析过程包括:按照预设的等距离原则在中药配方颗粒生产流水线中制粉研磨工序的出料输送带上布设各标记点,并按照预设的等深度原则在制粉研磨工序出料输送带上各标记点处布设各采样点,在制粉研磨工序出料输送带上各标记点处各采样点提取设定体积的中药配方颗粒,得到制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集。
在上述实施例的基础上,所述制粉研磨工序监测分析模块的具体分析过程还包括:获取制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集中各颗粒的粒径,分析得到制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集的粒度均匀度和颗粒粒径,将其分别记为和/>,/>表示制粉研磨工序的第/>个中药配方颗粒样本集的编号,/>。
在上述实施例的基础上,所述制粉研磨工序监测分析模块的具体分析过程还包括:提取数据库中存储的制粉研磨工序的中药配方颗粒的参考粒径,将其记为。
通过分析公式得到制粉研磨工序的达标系数/>,其中/>表示自然常数,/>表示制粉研磨工序的中药配方颗粒样本集的数量,/>表示预设的制粉研磨工序的中药配方颗粒的粒径偏差阈值,/>分别表示预设的颗粒粒径和粒度均匀度的权值,/>。
在上述实施例的基础上,所述制粉研磨工序参数调控模块的具体分析过程为:S1:将制粉研磨工序的达标系数与预设的制粉研磨工序达标系数阈值进行比较,若制粉研磨工序的达标系数小于预设的制粉研磨工序达标系数阈值,则制粉研磨工序的工艺参数需要调节,并执行S2。
S2:将制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径与制粉研磨工序的中药配方颗粒的参考粒径进行比较,若制粉研磨工序中一半以上中药配方颗粒样本集的颗粒粒径大于参考粒径,则制粉研磨工序的研磨时长和研磨速度的调节方向为增大,若制粉研磨工序中一半以上中药配方颗粒样本集的颗粒粒径小于参考粒径,则制粉研磨工序的研磨时长和研磨速度的调节方向为减小。
S3:通过分析公式得到制粉研磨工序的粒径偏差/>,其中/>表示预设的粒径偏差的补偿量,/>表示预设的制粉研磨工序粒度均匀度的参考值。
S4:将制粉研磨工序的粒径偏差代入预设的制粉研磨工序中研磨时长的变化量与颗粒粒径的变化量之间的关系函数,得到制粉研磨工序的粒径偏差对应的研磨时长变化量,将其记为。
通过分析公式得到制粉研磨工序的研磨时长的调节量,其中/>表示预设的研磨时长的影响权重,/>表示预设的研磨时长调节量的修正量。
S5:将制粉研磨工序的粒径偏差代入预设的制粉研磨工序中研磨速度的变化量与颗粒粒径的变化量之间的关系函数,得到制粉研磨工序的粒径偏差对应的研磨速度变化量,将其记为。
通过分析公式得到制粉研磨工序的研磨速度的调节量/>,其中/>表示预设的研磨速度的影响权重,/>,/>表示预设的研磨速度调节量的修正量。
在上述实施例的基础上,所述造粒工序监测分析模块的具体分析过程为:获取造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径和颗粒硬度,将其分别记为和/>,/>表示造粒工序的第/>个中药配方颗粒样本集的编号,/>。
通过分析公式得到造粒工序的颗粒粒径符合系数/>,其中/>表示预设的造粒工序颗粒粒径符合系数的修正因子,/>表示造粒工序的中药配方颗粒样本集的数量,/>表示数据库中存储的造粒工序的中药配方颗粒的参考粒径,表示预设的造粒工序的中药配方颗粒的粒径偏差阈值。
同理,根据造粒工序的颗粒粒径符合系数的分析方法,获取造粒工序的颗粒硬度符合系数。
在上述实施例的基础上,所述造粒工序参数调控模块的具体分析过程包括:F1:将造粒工序的颗粒粒径符合系数与预设的颗粒粒径符合系数阈值进行比较,若造粒工序的颗粒粒径符合系数小于预设的颗粒粒径符合系数阈值,则造粒工序的粉碎力需要调节,并执行F2。
F2:将造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径与数据库中存储的造粒工序的中药配方颗粒的参考粒径进行比较,若造粒工序中一半以上中药配方颗粒样本集的颗粒粒径大于参考粒径,则造粒工序的粉碎力的调节方向为增大,若造粒工序中一半以上中药配方颗粒样本集的颗粒粒径小于参考粒径,则造粒工序的粉碎力的调节方向为减小。
F3:获取造粒工序的粒径偏差,将造粒工序的粒径偏差代入预设的造粒工序中粉碎力的变化量与颗粒粒径的变化量之间的关系函数,得到造粒工序的粒径偏差对应的粉碎力变化量,将其记为造粒工序的粉碎力的调节量。
在上述实施例的基础上,所述造粒工序参数调控模块的具体分析过程还包括:B1:将造粒工序的颗粒硬度符合系数与预设的颗粒硬度符合系数阈值进行比较,若造粒工序的颗粒硬度符合系数小于预设的颗粒硬度符合系数阈值,则造粒工序的压力需要调节,并执行B2。
B2:将造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒硬度与数据库中存储的造粒工序的中药配方颗粒的参考硬度进行比较,获取造粒工序的压力的调节方向。
B3:获取造粒工序的硬度偏差,进一步分析造粒工序的压力的调节量。
在上述实施例的基础上,所述生产线性能自检评估模块的具体分析过程包括:设定监测周期的时长,获取监测周期内中药配方颗粒生产流水线的设备故障信息,得到监测周期内中药配方颗粒生产流水线设备的故障总次数和故障平均维修时长,将其分别记为。
获取监测周期内中药配方颗粒生产流水线的工序工艺参数调节信息,得到监测周期内中药配方颗粒生产流水线工序工艺参数的累计调节次数和工艺参数平均调节比例,将其分别记为。
在上述实施例的基础上,所述生产线性能自检评估模块的具体分析过程还包括:通过分析公式得到中药配方颗粒生产流水线的性能评估指数/>,其中/>表示预设的性能评估指数的修正因子,分别表示预设的单位故障次数和单位工艺参数调节次数的影响因子,分别表示预设的故障维修时长和工艺参数调节比例的阈值,/>分别表示预设的设备故障和工序工艺参数调节的权值,/>,将其反馈至中药配方颗粒生产的管理部门。
相对于现有技术,本发明所述的一种中药配方颗粒自动化生产流水线监测控制管理系统以下有益效果:1.本发明通过获取制粉研磨工序的中药配方颗粒的颗粒粒径和粒度均匀度,判断制粉研磨工序的工艺参数是否需要调节,进一步获取制粉研磨工序的研磨时长和研磨速度的调节方向和调节量,通过制粉研磨后颗粒的状态对制粉研磨的工艺参数进行可靠、灵活的调控,提高制粉研磨后颗粒的品质,进而保障中药配方颗粒的药效和吸收性能。
2.本发明通过获取造粒工序的中药配方颗粒的颗粒粒径和颗粒硬度,判断造粒工序的工艺参数是否需要调节,进一步获取造粒工序的粉碎力和压力的调节方向和调节量,通过造粒后颗粒的状态对造粒的工艺参数进行可靠、灵活的调控,提高造粒后颗粒的品质,进而保障中药配方颗粒的流动性、包装性和溶解性能,避免药效成分受到破坏。
3.本发明通过获取中药配方颗粒生产流水线的设备故障信息和工序工艺参数调节信息,分析中药配方颗粒生产流水线的性能评估指数,并进行反馈,能够及时发现中药配方颗粒生产设备性能不佳或故障的问题,方便后续对中药配方颗粒生产设备进行及时、有效的维修保养,从而提高中药配方颗粒生产设备长期运行的稳定性、安全性和效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统模块连接图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示,本发明提供一种中药配方颗粒自动化生产流水线监测控制管理系统,包括制粉研磨工序监测分析模块、制粉研磨工序参数调控模块、造粒工序监测分析模块、造粒工序参数调控模块、生产线性能自检评估模块和数据库。
所述制粉研磨工序参数调控模块分别与制粉研磨工序监测分析模块和造粒工序监测分析模块连接,造粒工序参数调控模块分别与造粒工序监测分析模块和生产线性能自检评估模块连接,数据库分别与制粉研磨工序监测分析模块、制粉研磨工序参数调控模块、造粒工序监测分析模块和造粒工序参数调控模块连接。
所述制粉研磨工序监测分析模块用于获取中药配方颗粒生产流水线中制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径和粒度均匀度,分析制粉研磨工序的达标系数。
进一步地,所述制粉研磨工序监测分析模块的具体分析过程包括:按照预设的等距离原则在中药配方颗粒生产流水线中制粉研磨工序的出料输送带上布设各标记点,并按照预设的等深度原则在制粉研磨工序出料输送带上各标记点处布设各采样点,在制粉研磨工序出料输送带上各标记点处各采样点提取设定体积的中药配方颗粒,得到制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集。
作为一种优选方案,所述制粉研磨工序的出料输送带用于运输制粉研磨完成后的中药配方颗粒。
进一步地,所述制粉研磨工序监测分析模块的具体分析过程还包括:获取制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集中各颗粒的粒径,分析得到制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集的粒度均匀度和颗粒粒径,将其分别记为和/>,/>表示制粉研磨工序的第/>个中药配方颗粒样本集的编号,/>。
作为一种优选方案,获取制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集的粒度均匀度和颗粒粒径,具体方法为:获取制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集中各颗粒的粒径,将其记为,/>表示制粉研磨工序的第/>个中药配方颗粒样本集的编号,/>,/>表示制粉研磨工序的中药配方颗粒样本集中第/>个颗粒的编号,/>。
通过分析公式得到制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集的粒度均匀度/>,其中/>表示预设的粒度均匀度的修正因子,/>表示制粉研磨工序的中药配方颗粒样本集中颗粒的数量,/>表示制粉研磨工序的第/>个中药配方颗粒样本集中第/>个颗粒的粒径,/>表示预设的制粉研磨工序的中药配方颗粒之间粒径差值的阈值。
将制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集中各颗粒的粒径进行相互比较,得到制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集中颗粒粒径的众数,将其记为制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径。
作为一种优选方案,可以通过激光粒度仪、动态光散射仪、雷达粒度仪或气孔测定法获取中药配方颗粒的颗粒粒径。
进一步地,所述制粉研磨工序监测分析模块的具体分析过程还包括:提取数据库中存储的制粉研磨工序的中药配方颗粒的参考粒径,将其记为。
通过分析公式得到制粉研磨工序的达标系数/>,其中/>表示自然常数,/>表示制粉研磨工序的中药配方颗粒样本集的数量,/>表示预设的制粉研磨工序的中药配方颗粒的粒径偏差阈值,/>分别表示预设的颗粒粒径和粒度均匀度的权值,/>。
所述制粉研磨工序参数调控模块用于根据制粉研磨工序的达标系数,判断制粉研磨工序的工艺参数是否需要调节,若需要调节,则获取制粉研磨工序工艺参数的调节方向和调节量,其中制粉研磨工序的工艺参数包括研磨时长和研磨速度,进而对制粉研磨工序进行调控。
进一步地,所述制粉研磨工序参数调控模块的具体分析过程为:S1:将制粉研磨工序的达标系数与预设的制粉研磨工序达标系数阈值进行比较,若制粉研磨工序的达标系数小于预设的制粉研磨工序达标系数阈值,则制粉研磨工序的工艺参数需要调节,并执行S2。
S2:将制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径与制粉研磨工序的中药配方颗粒的参考粒径进行比较,若制粉研磨工序中一半以上中药配方颗粒样本集的颗粒粒径大于参考粒径,则制粉研磨工序的研磨时长和研磨速度的调节方向为增大,若制粉研磨工序中一半以上中药配方颗粒样本集的颗粒粒径小于参考粒径,则制粉研磨工序的研磨时长和研磨速度的调节方向为减小。
S3:通过分析公式得到制粉研磨工序的粒径偏差/>,其中/>表示预设的粒径偏差的补偿量,/>表示预设的制粉研磨工序粒度均匀度的参考值。
S4:将制粉研磨工序的粒径偏差代入预设的制粉研磨工序中研磨时长的变化量与颗粒粒径的变化量之间的关系函数,得到制粉研磨工序的粒径偏差对应的研磨时长变化量,将其记为。
通过分析公式得到制粉研磨工序的研磨时长的调节量,其中/>表示预设的研磨时长的影响权重,/>表示预设的研磨时长调节量的修正量。
S5:将制粉研磨工序的粒径偏差代入预设的制粉研磨工序中研磨速度的变化量与颗粒粒径的变化量之间的关系函数,得到制粉研磨工序的粒径偏差对应的研磨速度变化量,将其记为。
通过分析公式得到制粉研磨工序的研磨速度的调节量/>,其中/>表示预设的研磨速度的影响权重,/>,/>表示预设的研磨速度调节量的修正量。
作为一种优选方案,所述一半以上为超过总数的一半。
作为一种优选方案,制粉研磨工序的研磨时长和研磨速度的调节方向一致,即制粉研磨工序的研磨时长和研磨速度的调节方向同增或者同减。
作为一种优选方案,若制粉研磨工序不达标,则制粉研磨工序研磨不充分或者研磨过度,且表现较为明显,当研磨不充分时,制粉研磨后的中药配方颗粒的颗粒粒径普遍大于制粉研磨工序中药配方颗粒的参考粒径,当研磨过度时,制粉研磨后的中药配方颗粒的颗粒粒径普遍小于制粉研磨工序中药配方颗粒的参考粒径。
作为一种优选方案,采用单一变量的分析方式分别获取制粉研磨工序中研磨时长的变化量与颗粒粒径的变化量之间的关系函数以及研磨速度的变化量与颗粒粒径的变化量之间的关系函数。
需要说明的是,本发明通过获取制粉研磨工序的中药配方颗粒的颗粒粒径和粒度均匀度,判断制粉研磨工序的工艺参数是否需要调节,进一步获取制粉研磨工序的研磨时长和研磨速度的调节方向和调节量,通过制粉研磨后颗粒的状态对制粉研磨的工艺参数进行可靠、灵活的调控,提高制粉研磨后颗粒的品质,进而保障中药配方颗粒的药效和吸收性能。
所述造粒工序监测分析模块用于获取中药配方颗粒生产流水线中造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径和颗粒硬度,分析造粒工序的颗粒粒径符合系数和颗粒硬度符合系数。
进一步地,所述造粒工序监测分析模块的具体分析过程为:获取造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径和颗粒硬度,将其分别记为和/>,/>表示造粒工序的第/>个中药配方颗粒样本集的编号,/>。
作为一种优选方案,获取造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径和颗粒硬度,具体方法为:获取中药配方颗粒生产流水线中造粒工序的各中药配方颗粒样本集,进一步获取造粒工序的各中药配方颗粒样本集中各颗粒的颗粒粒径和颗粒硬度,得到造粒工序的各中药配方颗粒样本集中颗粒粒径和颗粒硬度的众数,将其分别记为造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径和颗粒硬度。
通过分析公式得到造粒工序的颗粒粒径符合系数/>,其中/>表示预设的造粒工序颗粒粒径符合系数的修正因子,/>表示造粒工序的中药配方颗粒样本集的数量,/>表示数据库中存储的造粒工序的中药配方颗粒的参考粒径,表示预设的造粒工序的中药配方颗粒的粒径偏差阈值。
同理,根据造粒工序的颗粒粒径符合系数的分析方法,获取造粒工序的颗粒硬度符合系数。
作为一种优选方案,获取造粒工序的颗粒硬度符合系数,具体方法为:通过分析公式得到造粒工序的颗粒硬度符合系数/>,其中/>表示预设的造粒工序颗粒硬度符合系数的修正因子,/>表示造粒工序的中药配方颗粒样本集的数量,/>表示数据库中存储的造粒工序的中药配方颗粒的参考硬度,/>表示预设的造粒工序的中药配方颗粒的硬度偏差阈值。
作为一种优选方案,获取中药配方颗粒生产流水线中造粒工序的各中药配方颗粒样本集的方法与获取制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集的方法,原理相同。
作为一种优选方案,可以通过显微硬度计、压缩试验仪或高速成像技术获取中药配方颗粒的颗粒硬度。
所述造粒工序参数调控模块用于根据造粒工序的颗粒粒径符合系数和颗粒硬度符合系数,判断造粒工序的工艺参数是否需要调节,若需要调节,则获取造粒工序工艺参数的调节方向和调节量,其中造粒工序的工艺参数包括粉碎力和压力,进而对造粒工序进行调控。
进一步地,所述造粒工序参数调控模块的具体分析过程包括:F1:将造粒工序的颗粒粒径符合系数与预设的颗粒粒径符合系数阈值进行比较,若造粒工序的颗粒粒径符合系数小于预设的颗粒粒径符合系数阈值,则造粒工序的粉碎力需要调节,并执行F2。
F2:将造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径与数据库中存储的造粒工序的中药配方颗粒的参考粒径进行比较,若造粒工序中一半以上中药配方颗粒样本集的颗粒粒径大于参考粒径,则造粒工序的粉碎力的调节方向为增大,若造粒工序中一半以上中药配方颗粒样本集的颗粒粒径小于参考粒径,则造粒工序的粉碎力的调节方向为减小。
F3:获取造粒工序的粒径偏差,将造粒工序的粒径偏差代入预设的造粒工序中粉碎力的变化量与颗粒粒径的变化量之间的关系函数,得到造粒工序的粒径偏差对应的粉碎力变化量,将其记为造粒工序的粉碎力的调节量。
作为一种优选方案,获取造粒工序的粒径偏差,具体方法为:获取造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径与参考粒径之间差值的绝对值,将其记为造粒工序的各中药配方颗粒样本集的粒径偏差,并进行平均值计算,得到造粒工序的粒径偏差。
作为一种优选方案,若造粒工序的粉碎力不符合要求,则造粒工序的粉碎力过大或者过小,且表现较为明显,当粉碎力过小时,造粒后的中药配方颗粒的颗粒粒径普遍大于造粒工序中药配方颗粒的参考粒径,当粉碎力过大时,造粒后的中药配方颗粒的颗粒粒径普遍小于造粒工序中药配方颗粒的参考粒径。
作为一种优选方案,采用单一变量的分析方式获取造粒工序中粉碎力的变化量与颗粒粒径的变化量之间的关系函数。
进一步地,所述造粒工序参数调控模块的具体分析过程还包括:B1:将造粒工序的颗粒硬度符合系数与预设的颗粒硬度符合系数阈值进行比较,若造粒工序的颗粒硬度符合系数小于预设的颗粒硬度符合系数阈值,则造粒工序的压力需要调节,并执行B2。
B2:将造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒硬度与数据库中存储的造粒工序的中药配方颗粒的参考硬度进行比较,获取造粒工序的压力的调节方向。
作为一种优选方案,获取造粒工序的压力的调节方向,具体方法为:将造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒硬度与数据库中存储的造粒工序的中药配方颗粒的参考硬度进行比较,若造粒工序中一半以上中药配方颗粒样本集的颗粒硬度大于参考硬度,则造粒工序的压力的调节方向为减小,若造粒工序中一半以上中药配方颗粒样本集的颗粒硬度小于参考硬度,则造粒工序的压力的调节方向为增大。
B3:获取造粒工序的硬度偏差,进一步分析造粒工序的压力的调节量。
作为一种优选方案,获取造粒工序的压力的调节量,具体方法为:获取造粒工序的硬度偏差,将造粒工序的硬度偏差代入预设的造粒工序中压力的变化量与颗粒硬度的变化量之间的关系函数,得到造粒工序的硬度偏差对应的压力变化量,将其记为造粒工序的压力的调节量。
作为一种优选方案,获取造粒工序的硬度偏差,具体方法为:获取造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒硬度与参考硬度之间差值的绝对值,将其记为造粒工序的各中药配方颗粒样本集的硬度偏差,并进行平均值计算,得到造粒工序的硬度偏差。
作为一种优选方案,若造粒工序的压力不符合要求,则造粒工序的压力过大或者过小,且表现较为明显,当压力过小时,造粒后的中药配方颗粒的颗粒硬度普遍小于造粒工序中药配方颗粒的参考硬度,当压力过大时,造粒后的中药配方颗粒的颗粒硬度普遍大于造粒工序中药配方颗粒的参考硬度。
作为一种优选方案,采用单一变量的分析方式获取造粒工序中压力的变化量与颗粒硬度的变化量之间的关系函数。
需要说明的是,本发明通过获取造粒工序的中药配方颗粒的颗粒粒径和颗粒硬度,判断造粒工序的工艺参数是否需要调节,进一步获取造粒工序的粉碎力和压力的调节方向和调节量,通过造粒后颗粒的状态对造粒的工艺参数进行可靠、灵活的调控,提高造粒后颗粒的品质,进而保障中药配方颗粒的流动性、包装性和溶解性能,避免药效成分受到破坏。
所述生产线性能自检评估模块用于获取监测周期内中药配方颗粒生产流水线的设备故障信息和工序工艺参数调节信息,分析中药配方颗粒生产流水线的性能评估指数,并进行反馈。
进一步地,所述生产线性能自检评估模块的具体分析过程包括:设定监测周期的时长,获取监测周期内中药配方颗粒生产流水线的设备故障信息,得到监测周期内中药配方颗粒生产流水线设备的故障总次数和故障平均维修时长,将其分别记为。
获取监测周期内中药配方颗粒生产流水线的工序工艺参数调节信息,得到监测周期内中药配方颗粒生产流水线工序工艺参数的累计调节次数和工艺参数平均调节比例,将其分别记为。
作为一种优选方案,工艺参数调节比例指工艺参数的调节量与工艺参数的初始量之间的比例。
作为一种优选方案,工艺参数平均调节比例的获取方法为:对监测周期内中药配方颗粒生产流水线工序工艺参数各次调节对应的工艺参数调节比例进行平均值计算。
进一步地,所述生产线性能自检评估模块的具体分析过程还包括:通过分析公式得到中药配方颗粒生产流水线的性能评估指数/>,其中/>表示预设的性能评估指数的修正因子,/>分别表示预设的单位故障次数和单位工艺参数调节次数的影响因子,/>分别表示预设的故障维修时长和工艺参数调节比例的阈值,/>分别表示预设的设备故障和工序工艺参数调节的权值,/>,将其反馈至中药配方颗粒生产的管理部门。
需要说明的是,本发明通过获取中药配方颗粒生产流水线的设备故障信息和工序工艺参数调节信息,分析中药配方颗粒生产流水线的性能评估指数,并进行反馈,能够及时发现中药配方颗粒生产设备性能不佳或故障的问题,方便后续对中药配方颗粒生产设备进行及时、有效的维修保养,从而提高中药配方颗粒生产设备长期运行的稳定性、安全性和效率。
所述数据库用于存储制粉研磨工序的中药配方颗粒的参考粒径,并存储造粒工序的中药配方颗粒的参考粒径和参考硬度。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种中药配方颗粒自动化生产流水线监测控制管理系统,其特征在于,包括:
制粉研磨工序监测分析模块:用于获取中药配方颗粒生产流水线中制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径和粒度均匀度,分析制粉研磨工序的达标系数;
制粉研磨工序参数调控模块:用于根据制粉研磨工序的达标系数,判断制粉研磨工序的工艺参数是否需要调节,若需要调节,则获取制粉研磨工序工艺参数的调节方向和调节量,其中制粉研磨工序的工艺参数包括研磨时长和研磨速度,进而对制粉研磨工序进行调控;
造粒工序监测分析模块:用于获取中药配方颗粒生产流水线中造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径和颗粒硬度,分析造粒工序的颗粒粒径符合系数和颗粒硬度符合系数;
造粒工序参数调控模块:用于根据造粒工序的颗粒粒径符合系数和颗粒硬度符合系数,判断造粒工序的工艺参数是否需要调节,若需要调节,则获取造粒工序工艺参数的调节方向和调节量,其中造粒工序的工艺参数包括粉碎力和压力,进而对造粒工序进行调控;
生产线性能自检评估模块:用于获取监测周期内中药配方颗粒生产流水线的设备故障信息和工序工艺参数调节信息,分析中药配方颗粒生产流水线的性能评估指数,并进行反馈;
数据库:用于存储制粉研磨工序的中药配方颗粒的参考粒径,并存储造粒工序的中药配方颗粒的参考粒径和参考硬度;
所述生产线性能自检评估模块的具体分析过程包括:
设定监测周期的时长,获取监测周期内中药配方颗粒生产流水线的设备故障信息,得到监测周期内中药配方颗粒生产流水线设备的故障总次数和故障平均维修时长,将其分别记为;
获取监测周期内中药配方颗粒生产流水线的工序工艺参数调节信息,得到监测周期内中药配方颗粒生产流水线工序工艺参数的累计调节次数和工艺参数平均调节比例,将其分别记为;
所述生产线性能自检评估模块的具体分析过程还包括:
通过分析公式得到中药配方颗粒生产流水线的性能评估指数/>,其中/>表示预设的性能评估指数的修正因子,/>分别表示预设的单位故障次数和单位工艺参数调节次数的影响因子,分别表示预设的故障维修时长和工艺参数调节比例的阈值,/>分别表示预设的设备故障和工序工艺参数调节的权值,/>,将其反馈至中药配方颗粒生产的管理部门。
2.根据权利要求1所述的一种中药配方颗粒自动化生产流水线监测控制管理系统,其特征在于:所述制粉研磨工序监测分析模块的具体分析过程包括:
按照预设的等距离原则在中药配方颗粒生产流水线中制粉研磨工序的出料输送带上布设各标记点,并按照预设的等深度原则在制粉研磨工序出料输送带上各标记点处布设各采样点,在制粉研磨工序出料输送带上各标记点处各采样点提取设定体积的中药配方颗粒,得到制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集。
3.根据权利要求1所述的一种中药配方颗粒自动化生产流水线监测控制管理系统,其特征在于:所述制粉研磨工序监测分析模块的具体分析过程还包括:
获取制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集中各颗粒的粒径,分析得到制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集的粒度均匀度和颗粒粒径,将其分别记为和/>,/>表示制粉研磨工序的第/>个中药配方颗粒样本集的编号,/>。
4.根据权利要求3所述的一种中药配方颗粒自动化生产流水线监测控制管理系统,其特征在于:所述制粉研磨工序监测分析模块的具体分析过程还包括:
提取数据库中存储的制粉研磨工序的中药配方颗粒的参考粒径,将其记为;
通过分析公式得到制粉研磨工序的达标系数/>,其中/>表示自然常数,/>表示制粉研磨工序的中药配方颗粒样本集的数量,/>表示预设的制粉研磨工序的中药配方颗粒的粒径偏差阈值,/>分别表示预设的颗粒粒径和粒度均匀度的权值,/>。
5.根据权利要求4所述的一种中药配方颗粒自动化生产流水线监测控制管理系统,其特征在于:所述制粉研磨工序参数调控模块的具体分析过程为:
S1:将制粉研磨工序的达标系数与预设的制粉研磨工序达标系数阈值进行比较,若制粉研磨工序的达标系数小于预设的制粉研磨工序达标系数阈值,则制粉研磨工序的工艺参数需要调节,并执行S2;
S2:将制粉研磨工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径与制粉研磨工序的中药配方颗粒的参考粒径进行比较,若制粉研磨工序中一半以上中药配方颗粒样本集的颗粒粒径大于参考粒径,则制粉研磨工序的研磨时长和研磨速度的调节方向为增大,若制粉研磨工序中一半以上中药配方颗粒样本集的颗粒粒径小于参考粒径,则制粉研磨工序的研磨时长和研磨速度的调节方向为减小;
S3:通过分析公式得到制粉研磨工序的粒径偏差/>,其中/>表示预设的粒径偏差的补偿量,/>表示预设的制粉研磨工序粒度均匀度的参考值;
S4:将制粉研磨工序的粒径偏差代入预设的制粉研磨工序中研磨时长的变化量与颗粒粒径的变化量之间的关系函数,得到制粉研磨工序的粒径偏差对应的研磨时长变化量,将其记为;
通过分析公式得到制粉研磨工序的研磨时长的调节量/>,其中/>表示预设的研磨时长的影响权重,/>表示预设的研磨时长调节量的修正量;
S5:将制粉研磨工序的粒径偏差代入预设的制粉研磨工序中研磨速度的变化量与颗粒粒径的变化量之间的关系函数,得到制粉研磨工序的粒径偏差对应的研磨速度变化量,将其记为;
通过分析公式得到制粉研磨工序的研磨速度的调节量,其中/>表示预设的研磨速度的影响权重,/>,/>表示预设的研磨速度调节量的修正量。
6.根据权利要求2所述的一种中药配方颗粒自动化生产流水线监测控制管理系统,其特征在于:所述造粒工序监测分析模块的具体分析过程为:
获取造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径和颗粒硬度,将其分别记为和,/>表示造粒工序的第/>个中药配方颗粒样本集的编号,/>;
通过分析公式得到造粒工序的颗粒粒径符合系数/>,其中/>表示预设的造粒工序颗粒粒径符合系数的修正因子,/>表示造粒工序的中药配方颗粒样本集的数量,/>表示数据库中存储的造粒工序的中药配方颗粒的参考粒径,/>表示预设的造粒工序的中药配方颗粒的粒径偏差阈值;
同理,根据造粒工序的颗粒粒径符合系数的分析方法,获取造粒工序的颗粒硬度符合系数。
7.根据权利要求1所述的一种中药配方颗粒自动化生产流水线监测控制管理系统,其特征在于:所述造粒工序参数调控模块的具体分析过程包括:
F1:将造粒工序的颗粒粒径符合系数与预设的颗粒粒径符合系数阈值进行比较,若造粒工序的颗粒粒径符合系数小于预设的颗粒粒径符合系数阈值,则造粒工序的粉碎力需要调节,并执行F2;
F2:将造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒粒径与数据库中存储的造粒工序的中药配方颗粒的参考粒径进行比较,若造粒工序中一半以上中药配方颗粒样本集的颗粒粒径大于参考粒径,则造粒工序的粉碎力的调节方向为增大,若造粒工序中一半以上中药配方颗粒样本集的颗粒粒径小于参考粒径,则造粒工序的粉碎力的调节方向为减小;
F3:获取造粒工序的粒径偏差,将造粒工序的粒径偏差代入预设的造粒工序中粉碎力的变化量与颗粒粒径的变化量之间的关系函数,得到造粒工序的粒径偏差对应的粉碎力变化量,将其记为造粒工序的粉碎力的调节量。
8.根据权利要求1所述的一种中药配方颗粒自动化生产流水线监测控制管理系统,其特征在于:所述造粒工序参数调控模块的具体分析过程还包括:
B1:将造粒工序的颗粒硬度符合系数与预设的颗粒硬度符合系数阈值进行比较,若造粒工序的颗粒硬度符合系数小于预设的颗粒硬度符合系数阈值,则造粒工序的压力需要调节,并执行B2;
B2:将造粒工序的各中药配方颗粒样本集的颗粒硬度与数据库中存储的造粒工序的中药配方颗粒的参考硬度进行比较,获取造粒工序的压力的调节方向;
B3:获取造粒工序的硬度偏差,进一步分析造粒工序的压力的调节量。
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