Description de l'équipement

Ce concentrateur convient à la concentration de liquides tels que les médicaments traditionnels chinois et occidentaux, le glucose, l'amidon, le glutamate monosodique, les produits laitiers et les produits chimiques. Il est particulièrement adapté à la concentration sous vide à basse température de substances thermosensibles. Grâce à des calculs précis et à une conception minutieusement améliorée, notre entreprise l'a rendu encore plus performant et riche en fonctionnalités que le modèle original. Votre usine peut sélectionner le concentrateur, parmi une gamme de paramètres techniques, en fonction du volume de concentration souhaité.

Caractéristiques et avantages

1. Avantages en matière d'économie d'énergie : Basé sur le modèle SJN-1000, il permet d'économiser environ 3 500 tonnes de vapeur, 90 000 tonnes d'eau de refroidissement et 80 000 kilowattheures d'électricité par an, soit l'équivalent de 100 000 à 150 000 RMB (par rapport aux modèles à simple effet).

2. Ce concentrateur adopte un système de chauffage externe à circulation naturelle et une méthode d'évaporation sous vide à pression négative, qui présente les caractéristiques suivantes : vitesse d'évaporation rapide, taux de concentration élevé, jusqu'à 1,2-1,35 (extrait de médecine traditionnelle chinoise), et aucun besoin de pot ouvert pour recueillir l'extrait.

3. Ce concentrateur utilise une évaporation simultanée à double effet, exploitant la vapeur secondaire, ce qui permet de réduire les coûts d'investissement liés à la chaudière et la consommation d'énergie. Comparé à un concentrateur à simple effet, la consommation d'énergie est réduite de 50 %, et l'investissement initial peut être amorti en moins d'un an grâce aux économies d'énergie réalisées.

4. Fonctionnalités multifonctionnelles :

(1) Taux de récupération d'alcool élevé (jusqu'à 95 % ou plus) ;

(2) Les onguents à effet unique et à double effet peuvent être bouillis ensemble à plusieurs reprises pour obtenir une pâte ;

(3) Il peut être administré par intermittence ou en continu.

5. Ce concentrateur possède une structure spéciale, produisant des matières premières au goût riche et à la texture pâteuse homogène. La concentration s'effectue dans un environnement clos et sans mousse, minimisant ainsi les pertes et la contamination. Les matières premières sont concentrées le jour même, ce qui évite le calcinage et facilite le nettoyage : il suffit d'ouvrir les couvercles supérieur et inférieur du réchauffeur. De plus, il permet un gain de temps et d'efforts, puisqu'une seule personne peut l'utiliser.

6. Toutes les pièces de ce concentrateur en contact avec les produits sont en acier inoxydable SUS304. Ce produit est disponible en versions à drainage manuel et automatique. Le réchauffeur et l'évaporateur sont dotés d'une isolation en mousse de polyuréthane à finition mate, conforme aux normes pharmaceutiques BPF.

7.1. Vue d'ensemble du système

Ce projet comprend environ 50 points de contrôle. Le système de contrôle automatique utilise un contrôleur hautement performant et stable, un réseau de contrôle industriel sécurisé et rapide, des capteurs et actionneurs de précision, ainsi qu'un logiciel d'application de contrôle industriel puissant. L'ensemble du système est conçu de manière rationnelle, technologiquement avancé et fiable. Le système de contrôle surveille en temps réel divers paramètres et l'état de fonctionnement des équipements, pilotant automatiquement les boucles de régulation pour garantir un fonctionnement coordonné et stable. Ce système permet d'améliorer le rendement, la qualité et la stabilité de la production, tout en réalisant des économies d'énergie. Parallèlement, il réduit les interventions manuelles, le nombre d'opérateurs, simplifie la formation et l'intégration des opérateurs et contribue à la réduction des coûts de production.

Les paramètres de contrôle du système sont très flexibles. Son interface graphique est claire, intuitive, facile à surveiller, simple d'utilisation et conviviale ; elle propose des fonctions telles que la configuration graphique, les courbes de tendance, l'enregistrement des alarmes, le traitement des données et la génération de rapports, jouant un rôle crucial dans l'analyse des processus de production.

Les équipements de test et d'exécution sur site sont tous des produits importés, issus de coentreprises et de marques nationales. Les instruments et actionneurs des équipements de traitement et des canalisations sont des produits de plusieurs fabricants ayant fait leurs preuves depuis au moins dix ans.

7.2. Configuration générale du système

Le système comprend un poste opérateur serveur et un poste opérateur terrain. Le poste opérateur utilise un ordinateur commercial DELL. Le système de contrôle utilise Siemens SIMATIC DCS et le logiciel de configuration Siemens.

7.3. Fonctionnalités du système

(1) Technologie avancée

Le système de contrôle-commande choisi est le système DCS de Siemens (Allemagne). Ce produit phare de Siemens, développé ces dernières années, repose sur une technologie éprouvée et performante et a été déployé avec succès dans de nombreux secteurs, tant en Chine qu'à l'étranger.

(2) Simple d'utilisation

Le fonctionnement manuel centralisé désigne le fonctionnement d'un seul appareil depuis un poste opérateur, tandis que le fonctionnement programmable centralisé est une méthode de contrôle automatique où l'ordinateur hôte de la salle de contrôle principale peut surveiller et contrôler le fonctionnement de tous les équipements.

(3) Facile à entretenir

Le système de contrôle adopte une structure modulaire, permettant le remplacement aisé de tout module défectueux et simplifiant ainsi la maintenance matérielle. Après une formation, les ingénieurs du client peuvent effectuer la maintenance logicielle régulière et ajuster les paramètres de processus.

(4) Le système possède des fonctions puissantes

Le système de contrôle et de traitement des données reçoit des signaux d'entrée provenant des variables de processus, traite ces signaux d'entrée conformément aux exigences des données de configuration, les affiche et les calcule, et transmet les signaux de sortie à l'unité d'exécution.

En matière de traitement des signaux d'E/S, le système assure les fonctions de linéarisation, de compensation, d'accumulation, de racine carrée et d'alarme pour les grandeurs analogiques ; et la détection d'alarme et de changement d'état pour les grandeurs numériques.

Le système peut assurer la régulation et le contrôle, la logique d'interverrouillage, le fonctionnement manuel souple et les séquences automatiques composées d'algorithmes standard ou de programmes utilisateur.

Les fonctions de régulation et de contrôle comprennent divers algorithmes PID, des calculs standard et des fonctions de contrôle de base.

Les fonctions de contrôle interverrouillées comprennent la logique booléenne pour la régulation et la logique à relais pour la commutation. Les fonctions de contrôle séquentiel peuvent exécuter des séquences de démarrage/arrêt, des traitements par lots ou toute étape de programme prédéfinie.

(5) Capacités de communication

Le système de communication peut assurer l'échange d'informations entre toutes les stations de l'ensemble du système de contrôle, envoyer les signaux de processus collectés par la station de contrôle à la station opérateur pour affichage et stockage, envoyer les commandes de contrôle de la station opérateur à la station de contrôle et envoyer les signaux de sortie de la station de contrôle à chaque terminal.

(6) Combinaison de plusieurs modes de travail

Le système dispose de plusieurs modes de fonctionnement, notamment automatique, manuel avec commande centralisée, maintenance des équipements et manuel sur site, afin de s'adapter aux différentes conditions de travail.

(7) Fonctions et écran personnalisés

Le système comprend des écrans et des diagrammes de fonctionnement au style uniforme pour le contrôle de la production de médicaments traditionnels chinois, ainsi que des écrans aux fonctions spécifiques, conçus sur mesure pour ce projet. L'interface, à la fois cohérente et adaptée aux exigences particulières, allie rigueur, flexibilité, clarté, convivialité et sécurité.

7.4. Schéma du système de contrôle

Le système est configuré avec une station de contrôle principale. L'unité centrale de cette station est connectée à la station de contrôle via PROFIBUS. PROFIBUS est un bus de terrain ouvert et performant, conforme aux normes internationales IEC 61158/EN 50175. Il définit les caractéristiques techniques et fonctionnelles des systèmes de bus de terrain série, permettant la mise en réseau de dispositifs d'automatisation distribués de bas niveau jusqu'aux dispositifs de moyenne et haute performance. Conçu pour la communication entre systèmes d'automatisation, stations d'E/S distribuées et dispositifs de terrain, il offre une forte immunité aux interférences, une grande ouverture et des capacités de dépannage.

7.5. Introduction au système de contrôle

7.5.1. Vue d'ensemble du système

Ce système de contrôle établit de nouvelles normes en matière d'automatisation des procédés, grâce à une plateforme ouverte unique offrant une solution innovante, économique et évolutive. Sa conception moderne et son architecture flexible permettent de réduire considérablement les coûts d'exploitation, notamment la planification, la mise en œuvre technique, la mise en service, la formation, l'exploitation et la maintenance, ainsi que les coûts de conception de l'installation tout au long de son cycle de vie. L'intégration du système de contrôle avec la technologie SIMATIC répond aisément aux exigences de performance, de fiabilité, de convivialité et de sécurité d'exploitation. En tant que système de contrôle de procédés entièrement intégré, il offre des fonctions unifiées pour le stockage, la communication et la configuration des données. Il constitue ainsi la plateforme de référence pour une automatisation complète au sein des entreprises de production, favorisant l'intégration de tous les processus de production dans l'environnement global de l'entreprise. Système de contrôle de procédés moderne, il représente un système complet, unifié et coordonné, couvrant l'ensemble du cycle de vie, de la mise en œuvre technique à la garantie de fonctionnement.

7.5.2. Normalisation du matériel

Le système de contrôle utilise les mêmes composants standard SIMATIC.

Les avantages sont les suivants :

● Faible coût du matériel

● Qualité et stabilité éprouvées

● Des composants système simples, permettant une identification et une sélection rapides

● Délai de livraison des pièces détachées court lors de l'extension du système

● Composants disponibles dans le monde entier

7.5.3. Intégration des réseaux d'information

Siemens privilégie depuis longtemps les normes internationales d'échange de données avec les services d'exploitation et de gestion, telles qu'Ethernet et TCP/IP OPC, ce qui permet de connecter facilement les systèmes de contrôle de processus au réseau informatique de l'entreprise. Ainsi, diverses applications peuvent accéder aux données de processus à tout moment et en tout lieu au sein de l'entreprise.

7.5.4. Intégration du système sur le terrain

Le système de contrôle est particulièrement adapté à l'intégration des systèmes de terrain dans les systèmes de contrôle de processus. Que l'installation soit équipée d'appareils de terrain traditionnels ou intelligents, ou d'appareils de terrain modernes basés sur un bus, cela n'a aucune incidence sur le système de contrôle.

● Évolutivité, flexibilité et ouverture

● Permet les E/S distribuées et centralisées

● Étendre le périmètre d’exploitation et de surveillance, des systèmes de démarrage mono-utilisateur aux systèmes multi-utilisateurs distribués avec une architecture client/serveur.

● Étendre spécifiquement les fonctionnalités des postes opérateurs en ajoutant divers logiciels et

Le système de contrôle, grâce à son excellente évolutivité et à ses nombreuses possibilités d'extension, s'adapte aux fonctions et aux exigences de l'installation, permettant ainsi de réaliser d'importantes économies. Son ouverture s'étend à tous les niveaux, notamment à la programmation d'applications et aux interfaces de transmission de données, ainsi qu'à l'importation et à l'exportation de graphiques, de textes et de données, y compris au sein des applications.

7.5.5. Graphiste

Les éléments graphiques utilisés pour la visualisation et le fonctionnement des équipements du système sont conçus à l'aide d'un logiciel de conception graphique. Le logiciel de commande du poste opérateur met à votre disposition de nombreuses ressources, notamment des objets graphiques tels que :

● Objets normalisés et graphiques

● Boutons, cases à cocher et curseurs

● Fenêtres d'application et fenêtres d'affichage

● Objets OLE et contrôles ActiveX

● Champs d'E/S et listes de texte

● Graphiques à barres, affichages d'état et affichages de groupe

● Objets utilisateur personnalisés : L’apparence des composants graphiques est contrôlée dynamiquement par l’ingénieur de configuration. Les paramètres de contrôle dynamique des graphismes, tels que la géométrie, la couleur et le style, peuvent être contrôlés directement en modifiant les variables du poste opérateur ou par le programme.

7.5.6. Structure ouverte

Le logiciel de contrôle du poste opérateur intègre des technologies logicielles modernes utilisées dans les systèmes d'exploitation et de surveillance, constituant ainsi une gamme de produits innovante et pionnière qui préfigure les évolutions futures. Il intègre les dernières technologies Microsoft telles que OCX ou ActiveX, OLE et COM (DCOM), et utilise le langage de programmation standard ANSI-C pour combiner la génération de bases de données et de scripts. Outre l'intégration de ces nouvelles technologies, le logiciel de contrôle du poste opérateur conserve une grande ouverture grâce à sa structure modulaire et aux protocoles régissant les interfaces de programmation de chaque module.

7.5.7. Contrôleur

Dans de nombreux domaines de l'automatisation, l'utilisation de systèmes d'automatisation tolérants aux pannes et à haute fiabilité est en pleine expansion, notamment dans l'industrie pharmaceutique. Les produits de contrôle industriel SIMATIC, d'une grande fiabilité, répondent parfaitement à ces exigences. Ils fonctionnent en continu sans interruption, même en cas de défaillance de certains composants du contrôleur. Ils effectuent des autotests étendus, incluant notamment :

●Module CPU Processeur/ASIC Mémoire.

● Un rapport est généré pour chaque défaut détecté.

●Autotest de démarrage ; au redémarrage, chaque sous-unité exécute intégralement toutes les fonctions de test.

● Autotest pendant l'exécution du cycle : Tous les autotests sont répartis sur plusieurs cycles. Chaque cycle n'effectue qu'une partie de l'autotest afin de réduire la charge sur le contrôleur.

7.5.8 Description détaillée du schéma de contrôle

La matière pénètre dans les réchauffeurs de premier et de second effet, le long de l'axe de l'évaporateur. Après l'établissement d'une dépression, de la vapeur est injectée dans le réchauffeur de premier effet afin de chauffer et de concentrer la matière. La densité est mesurée à la sortie du tube de recirculation inférieur du réchauffeur. Une fois la valeur requise atteinte, la pâte est soit évacuée, soit transportée vers le réservoir de stockage du concentré.

Un capteur de température est installé au fond de l'évaporateur. Il commande à distance la vanne de régulation de vapeur afin d'ajuster le débit d'alimentation. Une alarme retentit lorsque le niveau de produit dans l'évaporateur est inférieur au seuil du capteur de niveau bas ou supérieur à celui du capteur de niveau haut. La vanne d'alimentation est alors réglée manuellement pour maintenir le niveau de produit entre les seuils haut et bas jusqu'à stabilisation, assurant ainsi une alimentation et une vidange continues. Il est également possible d'ouvrir la vanne d'alimentation pneumatique en cas de niveau bas et de la fermer en cas de niveau haut, créant ainsi une alimentation/vidange intermittente.

Lorsque le niveau de liquide dans le réservoir de récupération atteint le niveau haut, la vanne de vidange pneumatique et la vanne d'aération s'ouvrent dès la détection du signal, et la pompe de vidange centrifuge se met en marche pour évacuer le condensat du réservoir. Lorsque le niveau de liquide dans le réservoir de récupération atteint le niveau bas, la pompe de vidange centrifuge s'arrête, puis la vanne de vidange pneumatique et la vanne d'aération se ferment automatiquement.

Un devis sera établi pour la commande globale de la machine, en fonction des exigences du processus et d'un diagramme de flux indiquant les points de contrôle. Ces points de contrôle incluent notamment les suivants (liste non exhaustive ; d'autres éléments peuvent être ajoutés ou supprimés).

●Contrôle de l'alimentation : alimentation automatique marche/arrêt ;

●Chauffage à simple effet : Interrupteur vapeur automatique, vanne à siège incliné ou régulation proportionnelle de la vapeur (correspondant à la température de l'évaporateur à simple effet).

● Évaporateur à simple effet : vide, température, niveau de liquide (haut, bas), contrôle de la mousse et démoussage physique.

● Évaporateur à double effet : vide, température, niveau de liquide (haut, bas), contrôle de la mousse et démoussage physique.

● Intermittent

Concentration : La matière issue du deuxième étage est automatiquement acheminée vers le premier étage pour une concentration ultérieure ; la vidange, le nettoyage et l'arrêt automatiques sont assurés par la détection de densité.

● Concentration continue : Contrôle du débit du premier au deuxième effet ; la sortie peut être équipée d'une pompe rotative ; capteurs de masse et de débit (contrôle de la densité et du débit de sortie).

●Condensat : Drainage automatique, qui peut être relié à la pompe de refoulement de liquide pour le contrôle ;

●Contrôle du nettoyage CIP (eau chaude, solution alcaline, eau purifiée) pour tous les réchauffeurs, évaporateurs, séparateurs vapeur-liquide et condenseurs ;

● Contrôle de l'eau en circulation et de l'eau glacée, démarrage et arrêt automatiques.

● Toutes les unités sur site sont équipées d'écrans tactiles, qui peuvent contrôler plusieurs unités.