VD25真空干燥机说明书Word下载.docx
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控制系统9
介绍9
软件配置9
硬件配置10
第二章：
用户权限安全11
用户权限安全概念11
创建用户帐户11
更改用户帐户13
删除用户帐户13
第三章：
操作界面14
启动画面14
功能菜单15
干燥参数显示画面15
1.手动参数画面：
15
2.自动参数画面：
流程图16
控制台17
趋势图18
1.实时趋势图：
19
2.历史趋势图：
自动周期选定画面20
1.自动周期选择窗口：
21
2.真空控制上下限：
22
3.真空报警设定：
23
4.自动压力升高试验：
24
5.过程控制：
6.编辑自动周期：
25
输入节点画面：
29
输出节点画面30
事件查询31
报警32
历史报警画面32
画面打印33
批次设定34
批次查询35
1.“历史报警”按钮：
37
2.“历史数据”按钮38
3.“历史事件”按钮：
39
“参数设定”画面40
1.手动控制参数41
2.自动控制参数42
3.清洗控制参数42
4.冷阱除霜参数42
第四章：
手动操作43
手动操作总述43
“手动”按钮43
“主阀1”和“主阀2”按钮44
“真空控制”按钮45
“箱1放气”按钮和“箱2放气”按钮46
“箱1预放气”按钮和“箱2预放气”按钮47
“箱1抽空”按钮和“箱2抽空”按钮48
“冷阱降温”按钮49
“冷阱抽空”按钮50
“冷阱排出”按钮51
“抽空阀”按钮52
“冷阱放气”按钮53
“真空泵1”按钮和“真空泵2”按钮54
“箱1排出”按钮和“箱2排出”按钮55
“冷阱除霜”按钮56
第五章：
自动操作57
自动操作总述57
自动周期编辑画面58
自动周期的步骤和顺序58
自动周期程序的参数58
自动周期步骤60
装载步骤60
抽空步骤60
干燥步骤60
压升试验步骤61
预放气步骤61
放气步骤61
取消步骤62
自动周期操作62
“启动”按钮62
“暂停”按钮63
“复位”按钮63
“箱1选择”按钮和“箱2选择”按钮63
在位清洗64
1.“在位清洗”案钮64
2.自动清洗步骤64
结束语65
初步认识真空了冷冻干燥
真空干燥产生的原因及过程
历史
干燥过程可以自然发生，但是直到19世纪末，人们才发现真空的应用可以加速干燥过程。
最早的冷冻干燥装置产品中升华出来的水汽使用化学吸水剂法驱除。
后来使用能直接抽除水汽的蒸汽喷射真空泵（需要5级串联，约8个大气压的蒸汽源）驱除；
现在均使用制冷到低温的金属表面凝华水蒸汽的方法驱除（冷阱）。
冻干技术的应用始于20世纪初。
1909年，Shackell成功地冻干了抗血清，狂犬病毒和其它生物材料。
1911年，Harris，Shackell和Flosdorf用冻干法保存细菌菌种。
1921年Swift用冻干法保存病毒毒种。
1929年Sawyer用冻干法制造血浆和免疫血清。
1935年Flosdorf和Mudd在冻干过程中采用供给升华热的方法促进了冻干技术的提高，疫苗、激素、维生素和一些医药冻干产品开始商业性生产。
1939～1945年的第二次世界大战期间，由于血浆和抗菌素的大量需要，冻干技术得到了极大的发展，1943年冻干法用于青霉素的大规模生产。
20世纪40年代，我国一些微生物学家曾用玻璃干燥器，化学吸水剂，和真空泵的简易冻干装置冻干了用于保存目的的菌种和病毒。
第二次世界大战结束后，1946年联合国救济总署援助了我国两台由美国STOKES公司制造的冻干机。
真空冷冻干燥的优点
通过真空干燥，可以使易变质物质的物性保持稳定。
主要优点如下：
保持物质的原始特性（如：
外观、尺寸、形状、味道及颜色等）
干燥后的物质加水可以快速还原。
干燥产品易于保存，且有效期长。
干燥产品具有较大可利用的内表面积。
（如催化剂）
易碎、易流动的粉末可用于进一步加工。
干燥过程
真空干燥的自然形式是通过液态至气态的蒸发过渡过程来带走液体物质，即使产品的原始状态为固态（如产品被冻结时）。
然而，在真空干燥工艺的商业应用中，通过在真空条件下从固态至气态的直接升华来加快液体物质的排出，没有经过中间的液态过程。
冻干周期包括三个阶段：
去除结晶水的主干燥阶段
去除结合水的二次干燥阶段
图1.1–水的三相图
主干燥
主干燥是一个升华过程，它直接把冻结的液体从固态变成气态。
主干燥所需的条件如下所示：
●降低产品表面的压力以利于升华的气体排出。
●在主干燥阶段，产品需要升温。
加热速度直接影响干燥的速度。
在不损害产品、不带走产品（高速的升华气流）的前提下，加热速度越快越好。
当冰晶全部排出以后，主干燥结束。
这是一个动态的过程，液体直接变成汽态。
在干燥过程中会产生一个移动的界面，它从暴露于真空系统的表面，逐渐移动到热源处。
干燥就是发生在这个界面上。
二次干燥
二次干燥过程是排出残留在产品中的结合水（一般占体积的2-5%）。
但有些产品可能不需要二次干燥。
在此阶段要提供给系统额外的热量，用于去除产品中的结合水。
可以通过稍微升高一点温度或升高箱内压力以改善产品和热源间的热接触。
怎样控制干燥过程
综述
控制系统对过程变量进行控制，以建立所需的热平衡。
为达到最快的干燥速度，在产品能够承受的情况下，这个平衡点应使温度尽可能高，同时控制系统要对真空度进行精确地控制。
真空度
系统真空可通过微量调节的漏气阀掺入氮气进行控制。
详细内容请参看自动真空控制和手动真空控制中的相关内容。
冷冻
设备的制冷系统对前箱的半层和冷阱进行制冷，使前箱的产品冷冻后让冷阱盘管表面附近空间的饱和蒸汽压低于产品的饱和蒸汽压，使水蒸汽从产品向冷阱流动，并凝结到冷阱盘管上。
从而排除产品中的水份。
装料深度
升华需要热量，热量是从热源传到冰晶的升华表面。
升华产生的气体是从上层的水份升华时留下的空隙中排出的。
因此，装料越厚，冻干的时间就越长，且产品熔化的危险就越大。
主干燥结束的判断
主要采用的方法有：
压力稳定：
在干燥过程中，压力会慢慢下降，最终稳定在一个低限数值，并保持1-2个小时。
产品温度上升：
当升华不再需要热量时，整个产品的温度会上升，直到和板层温度接近或相同。
产品温度探头用于检测产品温度并显示在显示设备上（数字或记录仪）。
压力升高试验:
如果系统安装了主隔离阀，则可以定期地隔离冻干箱。
如果产品冻干没有完成，则压力会迅速上升（因为水份的继续升华）；
如果产品干燥已经完成，则基本检测不到压力升高。
相关专业术语
术语
解释
结合水
主干燥完成后残留在产品中的水份（一般为体积的2-5%）.
药饼
冻干完成后的干燥产品
冷阱
此部件用于捕集产品升华过程中产生的水
前箱
此部件用于盛放需要干燥的产品。
真空状态下对产品脱水的主要阶段。
在给定的温度和真空度下产品不可能再升华时，说明主干燥完成。
产品
被干燥的物质
这是产品在真空环境下的第二次脱水阶段，在此阶段，残留的结合水分子将被去除。
二次干燥可以通过升高温度或加强热源和产品之间的热传递来实现。
升华-
在产品中，冰直接转化成水蒸汽而不经过液态
安全
介绍
本台真空干燥机是遵照工业安全标准设计的，但不遵循正确的安全操作规程或错误操作可能会导致人员和设备的安全隐患。
安全警告
我们作了极大的努力，以确保本手册中所包含的信息和操作过程是正确及准确的。
如果对文档中的指导或信息说明有疑问，请在操作前与我们进行确认。
“注意”等字样在本文中的许多地方都会出现，以强调所说明的注意事项的重要性。
每一项的含义如下：
注意！
需要用户给与关注的内容。
注意：
强调的是需要操作人员注意的重要信息。
总体的安全操作是设备用户及其员工的责任。
他们有责任遵循安全性指导并采取防护措施以保证在真空干燥机操作中的人员及设备安全。
必须适时地对设备进行维护，以确保设备处于安全运行状态。
专业维护必须由专业技术人员或熟悉该项技术的人员来进行。
操作安全
操作真空干燥机时应遵守如下各规范：
●使用者在开始任何工作之前必须认真阅读所有的说明书。
●设备启动之前，确保清除所有的残留物质（特别是有机溶剂）
●启动前做好准备和维护检查。
●读取各仪表数据时，要确认读数的准确并确保其不受其它工况的影响。
●存放或使用清洗剂有可能会损坏干燥机或造成危险。
真空干燥机本身是不防燃的。
●干燥过程出现问题时，在进行维护前，请和北京天利联合科技有限公司技术服务中心联系。
●不要使安全设备处于失效或超限状态。
控制系统
控制系统采用PC（个人电脑）+PLC（可编程逻辑控制器）两级控制。
PLC从现场设备采集数字信号和模拟信号，接收从由操作者在PC中设定的目标参数，然后通过运算对设备进行各种控制。
操作人员可以通过PC设定和启动各种操作模式，比如手动冻干和自动冻干等，也可通过无菌室控制面板进行设定的操作。
打印机
无菌室控制盒
PLC
RS232
PC
电机和阀门
冻干机（包括电器柜）
重要过程参数
记录仪
过程参数
PC控制系统采用WindowsXP+CenturyStar组合，作为VD25真空干燥机的SCADA（SupervisoryControlandDataAcquisition）系统，既数据采集与监视控制系统。
主要的功能是监视，控制和显示真空干燥机各个功能的过程参数，允许操作者查看和更改操作过程，记录历史数据等。
软件配置
为了完成所需要的功能，控制系统需要下面的所列出的软件：
编号
1
MicrosoftWindowsXP
2
CenturyStarV7.22
3
OMRONCX-One
4
CenturyStar操作界面工程软件包
5
OmronPLC梯形图控制程序
硬件配置
LyomasterCompact控制系统中主要的硬件组件如下表所示：
名称
PLC采用OMRON，安装于控制柜内，CPU型号是CJ1M-CPU12。
YAMATAKE12通道混合式记录仪，集成RS232C通讯接口，用于同PC通讯，一些输入过程参数由记录仪采集，PC通过通讯采集这些参数用于显示。
联想个人电脑。
选配。
加密狗
CenturyStar加密狗。
用记录仪测量温度时，注意下面列出的技术问题：
∙显示的温度，特别是产品温度，取决于温度探头与板层的接触和位置。
∙板层入口温度与板层上其他地方的温度可能会有些微的不同。
∙产品温度的曲线不会完全相同，就像板层上不同位置的温度一样。
这主要是因为容器，托盘以及小玻璃瓶与板层之间温度传递速率的不同引起的。
∙温度测量的精度取决于测量回路的校准精度，并不是仅仅取决于显示设备。
∙24通道记录仪可编程测量大部分的测量范围，但是，图表打印纸的宽度限制了比例数值范围。
用户权限安全
用户权限安全概念
在使用本机器进行产品生产之前，管理人员首先要做的事是清楚地定义安全存取权限。
在你要限制某一用户访问iFIX应用程序和文件之前，你必须了解CenturyStar的安全是怎么工作的。
下面将对安全的概念进行描述：
用户帐户－定义某一权限给指定的用户。
CenturyStar通过登录的用户名和一个可选的密码识别每一个用户帐户。
应用程序特性－允许一个用户访问指定的应用程序功能的权限。
例如，工作台运行应用程序特性提供访问工作台的运行环境。
简单的说，应用程序特性提供了一个共同的访问指定的程序功能的权限。
创建用户帐户
●启动CenturyStar运行程序。
●用鼠标点击画面左上方的“用户登录”按钮。
进入用户登录画面。
●选择一个已经存在的用户帐户（该账户必须拥有创建用户的权限），输入相应的密码。
●登录后左上方的“用户配置”按钮由不可用状态的灰色变为可用状态的彩色。
●用鼠标点击该按钮，进入用户配置画面。
●在窗口的右侧点击“增加”按钮。
并在左侧相应的位置输入用户名﹑密码和访问级别。
●其中访问级别为0-9999。
控制系统根据该数值的大小判断用户的权限级别。
数值越大，权限越高。
本控制系统将权限分为3个级别，请看下表。
权限级别
访问级别设定值
权限说明
无权限
0-100
只能查看流程图，无其它任何操作权限。
自动操作权限
100-200
除查看流程图外，只能启动、停止自动周期程序。
无法修改控制参数和添加删除用户。
手动操作权限
200-300
除拥有自动动操作权限外，还拥有手动控制设备的权限。
能够修改手动控制参数。
自动周期编辑权限
300-400
除拥有手动操作权限外，还能够编辑自动周期参数。
管理权限
9000-9999
可以对设备的运行进行控制并可以添加或删除用户帐户。
●登录超时是指用户登录后多长时间自动退出。
时间单位按分钟计。
如果填写0分钟则为无限长时间。
●安全区的设定是在同一套控制软件同时控制多台设备时使用的。
由于这里只需要控制干燥机一台设备，因此可以忽略。
●点击右侧的保存按钮。
更改用户帐户
●参照“创建用户账户”中的步骤进入“用户配置”界面。
●选择需要的用户，可以修改用户名﹑密码和访问级别和登录超时属性。
●关闭窗口退出。
删除用户帐户
●单击用户名，然后单击“删除”按钮。
操作界面
启动画面
在CenturyStar启动的时候，启动画面将首先出现。
其上显示北京天利联合科技有限公司的标志，同时对整个软件控制系统进行初始化。
当初始化完成时，下面的画面将打开，启动画面将关闭。
●功能菜单
●流程图
●冻干参数显示画面
●画面菜单
功能菜单
这个画面在PC显示屏的上部，包括一个标题栏和几个按钮，这些按钮将完成下面的功能：
●打印PC显示屏上的内容
●登录登出系统
●用户账户的配置
●事件查询
●报警
●批次的查询与设定
●控制参数设定
干燥参数显示画面
冻干参数显示画面分为手动冻干参数和自动冻干参数。
控制系统会自动根据系统当前所处的状态选择显示的画面：
手动参数画面的左侧主要用于显示和设置真空控制参数。
右侧主要用于显示各个手动控制按钮的状态。
为了方便用户操作，手动参数显示画面右侧的手动按钮状态显示灯也可以对按钮进行操作。
自动参数画面主要分为4个区域：
●显示设备处于干燥启动﹑干燥暂停﹑自动除霜和CIP四个功能中的哪个功能。
●自动真空控制时所需要的真空控制参数。
●压升试验控制参数。
●自动周期步号﹑步骤运行时间显示。
流程图
流程图界面是初始化后默认显示的主界面，界面中显示的内容与实际设备一致，这个界面模拟显示冻干机各部分的运行情况，如下表所列：
项
电机，蝶阀，电磁阀
电机，气动阀和电磁阀的颜色代表意思如下：
灰色或深绿色表示阀门关闭，电机停止，并没有相应的报警产生。
绿色表示阀门打开，电机运行，并没有相应的报警产生。
红色表示相应设备有报警产生，并且报警已经被操作者确认。
红色和黑色闪烁表示相应设备有报警产生，但是报警还没有被操作者确认。
主隔离阀
系统可以检测主隔离阀开和关的状态，界面可以显示主隔离阀的两种状态（开和关）。
流程图界面上显示以下过程参数：
1号箱体板层入口温度
1号箱体板层出口温度
2号箱体板层入口温度
2号箱体板层出口温度
冷阱1号盘管温度
冷阱2号盘管温度
1号箱体真空度
2号箱体真空度
泵真空度
冷阱排出口温度
控制台
控制台界面分为4个部分：
参数显示﹑控制方式﹑自动控制和手动控制。
此界面的操作遵循下列规则：
按钮的绿色和灰色分别指示相应功能的启动和停止。
控制方式：
选择此机器是在手动模式下还是自动模式下运行。
按钮
自动
在启动自动模式之前，必须取消手动模式。
手动
在启动手动模式之前，必须取消自动模式。
自动控制：
当机器处于自动控制模式时，可以启动下面列表中的功能。
启动自动周期
用于启动或者停止自动干燥周期，当自动干燥周期结束时此按钮自动复位。
暂停自动周期
用于暂停或者继续自动周期。
周期暂停表示机器保持运行，但是保持当前状态和计时。
复位自动周期
用于清除PLC中自动干燥周期相关的寄存器区域（如步骤号，步骤控制时间等）。
箱1选择
用于在自动干燥过程中指定1号干燥箱进行工作。
箱2选择
用于在自动干燥过程中指定2号干燥箱进行工作。
在位清洗
用于启动和停止自动清洗过程，当清洗完成时，按钮自动复位
周期可以在任何时候停止，但是启动时，自动干燥，除霜,，必须在停止状态
手动控制：
每一项操作都必须操作者确认，各个功能在PLC逻辑中实现互锁。
手动控制参数：
下面的控制参数仅用于手动冻干过程中：
控制参数
单位
低限
高限
真空控制下限
mbar或μBar
999
真空控制上限
真空预报警
真空报警
趋势图
在这个界面中，可以显示实时或者历史的趋势图。
趋势图主界面分为2个部分：
实时真空趋势图和历史数据趋势图。
实时真空趋势图
历史数据趋势图
●实时真空趋势显示两个干燥箱各自的真空度和真空泵管道的真空度。
因为这三个参数是整个干燥系统的主要控制参数。
●实时真空趋势图顶部为曲线的图例。
说明每条曲线的颜色和表示的参数
●中间的主要部分为参数曲线。
参数曲线的左侧是对应的真空度单位。
需要注意的是真空的显示单位是以指数形式表示的，即每升高一格怎空度扩大十倍。
●实时真空趋势图的右下角有一个“历史趋势”按钮。
用鼠标点击则进入历史趋势图。
●历史趋势图用于显示“箱1真空”、“箱2真空”、“泵真空度”、“冷阱温度1”、“冷阱温度2”、“箱1入口温度”、“箱2入口温度”、“箱1出口温度”和“箱2出口温度”9个干燥机的历史测量数据。
●趋势图的上方是图例，表明各个测量数据的曲线颜色。
●中间的主画面是各条历史曲线。
●历史曲线的左侧是以指数形式显示的真空度单位。
●历史曲线的右侧是温度单位。
●历史曲线的下方是历史曲线的时间单位。
●历史曲线图的底部是历史曲线图的控制按钮。
●其中起始时间和终止时间表示历史趋势图显示历史数据的起始时间和终止时间。
●中间的下拉菜单为显示时间移动的跨度。
按钮用于向前或向后平移时间轴。
按钮用于放大或减小历史曲线的显示宽度。
即增大或减小显示时间的跨度。
按钮用于设定显示历史曲线的起始时间和终止时间。
也能够设定曲线的颜色等，但不推荐使用。
按钮用于将历史曲线的显示时间调整到当前的时间。
此功能用于从显示以前时间的数据返回到显示当前时间的数据。
自动周期选定画面
本设备可以根据用户设定的程序自动完成整个干燥过程。
这个自动程序在本控制系统中称作自动周期。
本控制系统中可以存储无限多个自动周期，但同时只能有一个自动周期运行。
自动周期是存储在上位监控计算机中的，当用户选定某个自动周期准备执行时，控制系统将自动周期传输到PLC中，由PLC按照自动周期中设定的参数执行整个干燥过程。
因此当自动周期运行时，即使上位监控计算机关闭或合PLC的通讯中断，自动程序仍然能够运行，不受影响。
经过授权的用户可以点击画面右侧的“周期选定”按钮进入自动周期编辑画面。
在本画面中用户可以编辑、保存、装载、删除自动周期。
当用户点击画面左上方蓝色的“选定自动周期名称”旁边的字符框时，系统会弹出周期选择窗口。
窗口中列出了已经编辑好的自动周期。
在要选用的自动周期名称上单击鼠标左键，选定该周期。
按确定键进行确认。
自动周期是用自动周期名称进行区分的，因此两个自动周期名称不能相同。
选定自动周期后需要等待一定时间（数分钟左右）。
因为自动周期中存储的数据较多，控制系统要将所有数据传输到PLC的存储器中。
当传输完毕后自动周期的所有控制参数将会显示在周期编辑画面中。
在进行干燥的过程中，系统需要对真空度进行精确控制。
该控制是通过开关漏气电磁阀实现的。
当真空度达到设定的上限时，漏气电磁阀关闭，真空泵系统进行抽空。
当真空值抽空到低于下限时，漏气电磁阀开启。
像干燥箱中补气。
以此使干燥箱中的压力维持在上限和下限之间。
真空上下限的值是根据当前周期步骤所设定的真空值加上和减去操作人员预先设定好的上偏差值和下偏差值而得到的。
如图所示，操作人员可以在画面左侧的真空控制上下限中输入相应的上偏差值和下偏差值。
系统自动根据当前步骤所使用的真空单位决定偏差值的单位。
例如：
真空上偏差设定为5，下篇差设定为3。
自动周期当前步骤所设定的真空值为200ubar，则真空控制上限为（200+5）ubar=205ubar，下限为（200-3）ubar=197ubar。
同理，如果当前步骤的设定值为300mbar，则相映的真空上下限为305mbar和297mbar。
如果设备由于某些原因，例如箱体漏气和真空泵系统故障等原因失去对真空度的控制能力，将导致干燥箱的真空度不受控制地升高。
当真空度升
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