專利名稱：Cip自動清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種CIP自動清洗方法。
背景技術(shù)：
中藥煎煮機替代傳統(tǒng)的手工煎煮中藥，使人們從既費時又繁雜的手工煎煮勞動中 解脫出來，并為廣大患者帶來了諸多便利。為此，中藥煎煮機在各地醫(yī)院及部分藥店被普遍 使用。中藥煎煮機在反復(fù)煎煮中藥的過程中，由于在一定的溫度及壓力條件下，各種藥物容 易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使用一段時間，中藥煎煮機的內(nèi)膽壁上就會形成一層中藥凝沉物。使用時 間越長，凝沉物越厚，從而影響藥物的治療效果。因此，煎煮機內(nèi)膽須經(jīng)常清洗。從目前現(xiàn) 狀看，一般的醫(yī)院均設(shè)有中藥煎煮機，其內(nèi)膽的清洗全部靠手工完成，清洗時耗時、費力，且 內(nèi)膽壁上的中藥凝沉物不易洗凈。在頻繁的手工清洗過程中，還會出現(xiàn)不良物侵入的可能， 對中藥湯劑造成質(zhì)量隱患。 目前使用的清洗方法比較傳統(tǒng)，采用手動清洗，由于清洗手段落后，造成清洗的質(zhì) 量達不到要求、留有清洗死角等缺陷，嚴重影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。傳統(tǒng)的清洗方法采用 手動清洗，一種是普通清洗，另一種是高壓清洗。普通清洗其缺點是清洗不干凈，耗費時 間，易造成設(shè)備表面刮痕，清洗液濃度控制不準(zhǔn)確；高壓清洗，雖然對濾網(wǎng)、設(shè)備凸緣和鉆孔 物體清洗有一定效果，但是清洗時會產(chǎn)生有害氣霧。兩種方法都會對操作員人身造成不良 影響和傷害。 總之，傳統(tǒng)的手動清洗中藥罐方法存在著很多的缺陷，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)高 效率、高品質(zhì)的生產(chǎn)需要。 同理，除了制藥生產(chǎn)線存在上述問題，乳品生產(chǎn)線和食品生產(chǎn)線也存在相同的問 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決制藥生產(chǎn)線、乳品生產(chǎn)線和食品生產(chǎn)采用傳統(tǒng)的手動清洗方 法留有清洗死角、效率低，不能適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)高效率、高品質(zhì)的生產(chǎn)需要的問題，提供了CIP 自動清洗方法。 本發(fā)明方法分上位機程序模塊和下位機程序模塊兩部分進行控制 上位機程序模塊包括人機交互模塊、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)
庫和下位機程序接口模塊， 人機交互模塊，用于實現(xiàn)人機互動，操作員通過人機交互模塊下達清洗命令給數(shù) 據(jù)庫應(yīng)用程序模塊，同時還用于接收數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序模塊反饋的備選清洗方案，由操作員 從備選清洗方案中選定清洗方案并將其下達給數(shù)據(jù)處理模塊， 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序模塊，用于接收人機交互模塊下達的清洗命令，并根據(jù)所述清洗 命令調(diào)用數(shù)據(jù)庫中存放的清洗設(shè)備的標(biāo)識、清洗方法參數(shù)來確定備選清洗方案，并將所述 備選清洗方案反饋給人機交互模塊，
數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收人機交互模塊輸出的、操作員確定的清洗方案，還用于輸 出所述確定的清洗方案給下位機程序接口模塊， 下位機程序接口模塊，用于接收數(shù)據(jù)處理模塊輸出的清洗方案，還用于將其輸出 給下位機程序模塊中的上位機程序接口模塊， 下位機程序模塊包括上位機程序接口模塊、CIP指令處理模塊、CIP參數(shù)處理模 塊、CIP站內(nèi)控制模塊、CIP現(xiàn)場控制模塊、狀態(tài)檢測_報警_聯(lián)動保護_中斷模塊和I/O信 號處理模塊， 上位機程序接口模塊，用于接收下位機程序接口模塊輸出的清洗方案，還用于將 所述清洗方案輸出給CIP指令處理模塊、CIP參數(shù)處理模塊、狀態(tài)檢測-報警-聯(lián)動保護-中 斷模塊和1/0信號處理模塊， CIP指令處理模塊和CIP參數(shù)處理模塊，用于接收上位機程序接口模塊輸出的清 洗方案，進行分析處理，并根據(jù)CIP站內(nèi)控制模塊反饋的I/O信號將處理指令發(fā)送給CIP現(xiàn) 場控制模塊， CIP站內(nèi)控制模塊，用于接收1/0信號處理模塊輸出的1/0信號，并將接收的I/O 信號反饋給CIP指令處理模塊和CIP參數(shù)處理模塊， CIP現(xiàn)場控制模塊，用于接收CIP指令處理模塊和CIP參數(shù)處理模塊輸出的I/O指 令，并用于將所述I/O指令輸出給I/O信號處理模塊， 1/0信號處理模塊，用于接收上位機程序接口模塊輸出的清洗方案和CIP控制系 統(tǒng)的各種傳感器輸出的信號，所述信號包括溫度、壓力、液位、電機速度、K1值和離子濃度信 號，還用于接收CIP現(xiàn)場控制模塊和狀態(tài)檢測_報警_聯(lián)動保護_中斷模塊發(fā)送的I/O指 令，還用于將所述I/O指令發(fā)送給CIP控制系統(tǒng)的各種執(zhí)行機構(gòu)， 狀態(tài)檢測-報警-聯(lián)動保護_中斷模塊，用于接收上位機程序接口模塊輸出的清 洗方案和狀態(tài)檢測，還用于對檢測的狀態(tài)進行分析處理，還用于根據(jù)狀態(tài)檢測結(jié)果輸出I/O 指令給I/0信號處理模塊。
本發(fā)明的優(yōu)點 1 、清洗效率高，清洗效果好，不留清洗死角。
2、清洗液濃度控制準(zhǔn)確，避免對操作人員的傷害。
3、提高清洗液的使用率，節(jié)省原料費用。 4、整個清洗過程自動控制，節(jié)省大量的人工費用，能適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)高效率、高品質(zhì) 的生產(chǎn)需要。


圖1是本發(fā)明方法程序框圖，圖2是本發(fā)明方法所涉及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是 CIP系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一 下面結(jié)合圖l至圖3說明本實施方式，本實施方式方法分上位機 程序模塊和下位機程序模塊兩部分進行控制 上位機程序模塊包括人機交互模塊、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)
5庫和下位機程序接口模塊， 人機交互模塊，用于實現(xiàn)人機互動，操作員通過人機交互模塊下達清洗命令給數(shù) 據(jù)庫應(yīng)用程序模塊，同時還用于接收數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序模塊反饋的備選清洗方案，由操作員 從備選清洗方案中選定清洗方案并將其下達給數(shù)據(jù)處理模塊，
其中 人機交互模塊包括權(quán)限管理模塊、工藝流程畫面管理模塊、操作指令管理模塊、參
數(shù)設(shè)定模塊、報警管理模塊和歷史數(shù)據(jù)應(yīng)用模塊， 權(quán)限管理模塊，用于人機互動時的權(quán)限管理， 工藝流程畫面管理模塊，用于根據(jù)選定的清洗方案呈現(xiàn)相應(yīng)的工藝流程，
操作指令管理模塊，用于操作員選擇相應(yīng)操作指令， 參數(shù)設(shè)定模塊，用于操作員選擇相應(yīng)的參數(shù)，管道清洗、設(shè)備清洗或濃縮器清洗的
參數(shù)不同，根據(jù)不同類型的清洗菜單設(shè)定相關(guān)參數(shù)，包括每種物料的排污時間、循環(huán)時間、
頂液時間、清洗次數(shù)和清洗壓力， 報警管理模塊，用于顯示各種類型報警， 歷史數(shù)據(jù)應(yīng)用模塊，存儲歷史數(shù)據(jù)以供調(diào)用。 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序模塊，用于接收人機交互模塊下達的清洗命令，并根據(jù)所述清洗 命令調(diào)用數(shù)據(jù)庫中存放的清洗設(shè)備的標(biāo)識、清洗方法參數(shù)來確定備選清洗方案，并將所述 備選清洗方案反饋給人機交互模塊， 數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收人機交互模塊輸出的、操作員確定的清洗方案，還用于輸 出所述確定的清洗方案給下位機程序接口模塊， 下位機程序接口模塊，用于接收數(shù)據(jù)處理模塊輸出的清洗方案，還用于將其輸出 給下位機程序模塊中的上位機程序接口模塊， 下位機程序模塊包括上位機程序接口模塊、CIP指令處理模塊、CIP參數(shù)處理模 塊、CIP站內(nèi)控制模塊、CIP現(xiàn)場控制模塊、狀態(tài)檢測_報警_聯(lián)動保護_中斷模塊和I/O信 號處理模塊， 上位機程序接口模塊，用于接收下位機程序接口模塊輸出的清洗方案，還用于將 所述清洗方案輸出給CIP指令處理模塊、CIP參數(shù)處理模塊、狀態(tài)檢測-報警-聯(lián)動保護-中 斷模塊和1/0信號處理模塊， CIP指令處理模塊和CIP參數(shù)處理模塊，用于接收上位機程序接口模塊輸出的清 洗方案，進行分析處理，并根據(jù)CIP站內(nèi)控制模塊反饋的I/O信號將處理指令發(fā)送給CIP現(xiàn) 場控制模塊， CIP站內(nèi)控制模塊，用于接收1/0信號處理模塊輸出的1/0信號，并將接收的I/O 信號反饋給CIP指令處理模塊和CIP參數(shù)處理模塊，
其中 CIP站內(nèi)控制模塊包括CIP站內(nèi)工藝參數(shù)庫、酸堿調(diào)配模塊、循環(huán)保溫模塊、補液 排液模塊和供回液調(diào)節(jié)模塊， CIP站內(nèi)工藝參數(shù)庫，用于存儲站內(nèi)工藝參數(shù)，將接收的1/0信號與CIP站內(nèi)工藝 參數(shù)庫中數(shù)據(jù)進行比對，并根據(jù)清洗方案的工藝流程決定執(zhí)行酸堿調(diào)配模塊、循環(huán)保溫模 塊、補液排液模塊或供回液調(diào)節(jié)模塊中的一種，
酸堿調(diào)配模塊，用于進行酸液調(diào)配或堿液調(diào)配，
循環(huán)保溫模塊，用于系統(tǒng)的循環(huán)保溫控制，
補液排液模塊，用于系統(tǒng)的補液或排液控制，
供回液調(diào)節(jié)模塊，用于系統(tǒng)的供液或回液控制。 CIP現(xiàn)場控制模塊，用于接收CIP指令處理模塊和CIP參數(shù)處理模塊輸出的I/O指 令，并用于將所述I/O指令輸出給I/O信號處理模塊，
其中 CIP現(xiàn)場控制模塊包括CIP現(xiàn)場工藝參數(shù)庫、清洗設(shè)備狀態(tài)檢測模塊、清洗液分 配模塊、清洗過程控制模塊和清洗設(shè)備自控程序分類調(diào)用接口模塊， CIP現(xiàn)場工藝參數(shù)庫，用于存儲現(xiàn)場工藝參數(shù)，根據(jù)CIP指令處理模塊和CIP參數(shù) 處理模塊下達的1/0指令調(diào)用本庫中的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所調(diào)用的數(shù)據(jù)輸出1/0指令給I/0信 號處理模塊，通過控制相應(yīng)執(zhí)行機構(gòu)的開關(guān)閥、調(diào)節(jié)閥、電機啟?；螂姍C速度調(diào)節(jié)來實現(xiàn)設(shè) 備的清洗方案， 清洗設(shè)備狀態(tài)檢測模塊，用于檢測清洗設(shè)備的狀態(tài)，還根據(jù)設(shè)備狀態(tài)檢測結(jié)果輸 出I/O指令給I/O信號處理模塊， 清洗液分配模塊，用于控制清洗液的輸出量，所述清洗液的輸出量包括冷水量、熱 水量、純水量、酸液量和堿液量， 清洗過程控制模塊，用于控制清洗的過程，清洗的工藝過程依次為輸出純水、酸 液、純水、堿液和熱水， 清洗設(shè)備自控程序分類調(diào)用接口模塊，用于識別待清洗設(shè)備，為控制該設(shè)備的相 關(guān)動作提供接口。 1/0信號處理模塊，用于接收上位機程序接口模塊輸出的清洗方案和CIP控制系 統(tǒng)的各種傳感器輸出的信號，所述信號包括溫度、壓力、液位、電機速度、K1值和離子濃度信 號，還用于接收CIP現(xiàn)場控制模塊和狀態(tài)檢測_報警_聯(lián)動保護_中斷模塊發(fā)送的I/O指 令，還用于將所述I/O指令發(fā)送給CIP控制系統(tǒng)的各種執(zhí)行機構(gòu)。 狀態(tài)檢測-報警-聯(lián)動保護_中斷模塊，用于接收上位機程序接口模塊輸出的清 洗方案和狀態(tài)檢測，還用于對檢測的狀態(tài)進行分析處理，還用于根據(jù)狀態(tài)檢測結(jié)果輸出I/O 指令給I/O信號處理模塊，實現(xiàn)報警、聯(lián)動保護和中斷功能。 狀態(tài)檢測-報警-聯(lián)動保護_中斷模塊中的符號"-"表示并列的意思，此模塊具有 的功能為狀態(tài)檢測、報警、聯(lián)動保護和中斷，為了在敘述時和與其并列的別的模塊區(qū)分開， 因此用"-"代替"、"。 CIP清洗(Cleaning In Place)設(shè)備(罐體.管道.泵等)及整個生產(chǎn)線在無須 人工拆開或打開的前提下，在閉合的回路中進行循環(huán)清洗.消毒。原位清洗簡稱CIP，又稱 在位清洗或自動清洗。原位清洗是指不用拆開或移動裝置，即采用高溫、高濃度的洗凈液， 對設(shè)備裝置加以強力作用，把與食品的接觸面洗凈的方法。 CIP在線清洗自動控制系統(tǒng)，整個過程不拆卸生產(chǎn)設(shè)備，用清洗液對設(shè)備進行清洗 和消毒，自動清洗生產(chǎn)設(shè)備，采用智能控制模型進行全自動控制，并且與生產(chǎn)過程控制系統(tǒng) 相互協(xié)調(diào)。通過先進的檢測設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備精確控制清洗液，對所有接觸過物料的設(shè)備和 管道進行清洗，控制系統(tǒng)保證了清洗液具有一定的流速形成循環(huán)，確保了清洗可靠。
與傳統(tǒng)的清洗方法相比較，CIP在線清洗自控系統(tǒng)優(yōu)勢如下 1)清洗效率高，清洗效果好，不留清洗死角。 2)清洗液濃度控制準(zhǔn)確，避免對操作人員的傷害。 3)提高清洗液的使用率，節(jié)省原料費用。 4)整個清洗過程自動控制，節(jié)省大量的人工費用。 基于CIP在線清洗自控系統(tǒng)的性能優(yōu)勢，以及市場的迫切需求，結(jié)合我室民品項 目開發(fā)經(jīng)驗，開發(fā)一套CIP在線清洗自控系統(tǒng)和仿真演示軟件是可行的。
下面結(jié)合圖1和圖2具體說明本系統(tǒng)的組成及工藝控制過程
CIP系統(tǒng)主要由兩部分組成。 第一部分是CIP站。CIP站由一個較大的空間和空間內(nèi)為完成CIP功能而配備的 各種實體設(shè)備組成。主要設(shè)備有純水罐1、熱水罐2、酸液罐3、堿液罐4、濃堿罐5、濃酸罐 6、中和罐7、計量泵8、變頻循環(huán)泵9、自吸泵10、換熱器11和過濾器12，各設(shè)備通過管道和 控制閥門及各種檢測儀表連接成一套系統(tǒng)。CIP站主要實現(xiàn)的功能有 i.配置符合要求的清洗液，如配置在某一溫度下某ra值的酸液或堿液。 2.存放清洗液、補充新的清洗液、排放因循環(huán)使用而不合格的清洗液。
3.向需要清洗的設(shè)備輸送被指定的清洗液。
4.保證清洗液的供液壓力達到要求。
5.按要求回收或排放清洗液。 第二部分是CIP外線。CIP外線由供液母管、回液母管、遠端循環(huán)回液裝置等組成， CIP外線供液母管和回液母管通過分支的控制閥門連接至需清洗設(shè)備。CIP外線主要實現(xiàn) 的功能有 1.向不同的被清洗設(shè)備分配清洗液。
2.從不同的被清洗設(shè)備回收清洗液。
3.根據(jù)CIP流程清洗指定的被清洗設(shè)備。 CIP在線清洗自控系統(tǒng)包括純水罐1、熱水罐2、酸液罐3、堿液罐4、濃堿罐5、濃酸
罐6、中和罐7、計量泵8、變頻循環(huán)泵9、自吸泵10、換熱器11和過濾器12， 純水罐1、熱水罐2、酸液罐3和堿液罐4中每個罐均配置有自來水進水閥ASOl、
純化水進水閥AS02、直接排污閥AS03、配置用閥AS04、回流液管道排出閥AS05和清洗閥
AS06， 自來水進水閥AS01控制自來水進入純水罐1、熱水罐2、酸液罐3或堿液罐4中， 純化水進水閥AS02控制純化水進入純水罐1、熱水罐2、酸液罐3或堿液罐4中，直接排污 閥AS03將純水罐1、熱水罐2、酸液罐3或堿液罐4的液體直接排出，配置用閥AS04用于配 置酸液或堿液，回流液管道排出閥AS05用于控制純水罐1、熱水罐2、酸液罐3或堿液罐4 通過回流液排放管道排放廢液，清洗閥AS06用于控制純水罐1、熱水罐2、酸液罐3或堿液 罐4清洗液的輸出供給， 中和罐7配置有自來水進水閥ASO1 、純化水進水閥AS02、直接排污閥AS03、配置用 閥AS04和回流液管道排出閥AS05。 自來水進水閥AS01控制自來水進入中和罐7中，純化水進水閥AS02控制純化水 進入中和罐7中，直接排污閥AS03將中和罐7的液體直接排出，配置用閥AS04用于配置酸
8液或堿液，回流液管道排出閥AS05用于控制中和罐7通過回流液排放管道排放廢液。
濃堿罐5配置有配堿閥AS08、濃酸罐6配置有配酸閥AS07、配酸閥AS07和配堿閥 AS08的出口端共同與計量泵8的吸入側(cè)相連接，計量泵8的排出側(cè)通過配置用閥AS04與其 它罐體相連通， 純水罐1、熱水罐2、酸液罐3和堿液罐4的清洗出口端通過清洗閥AS06與變頻循 環(huán)泵9相連，變頻循環(huán)泵9排出的清洗液由換熱器11進行循環(huán)加熱，換熱器11的出水端通 過清洗液供液閥門CIP-J與待清洗設(shè)備的進液端相連，待清洗設(shè)備的出液端經(jīng)清洗液回液 閥門CIP-H連接自吸泵10的吸入側(cè)，自吸泵10的排出側(cè)與過濾器12的輸入端相連，過濾 器12的輸出端連接回液排放管道。 濃堿罐5還配置有蒸汽加熱閥門AS-R，用于控制輸入蒸汽，給濃堿罐5中的濃堿 加熱，經(jīng)濃堿罐5后的蒸汽冷凝水排出。濃堿罐5為堿液罐4配置設(shè)定PH值的堿液提供濃 堿，濃堿罐5中的濃堿通過配酸閥AS07、計量泵8及堿液罐4的配置用閥AS04進入堿液罐 4。 堿液配置過程 堿液罐4還配置有堿濃度計、液位變送器和熱電阻，堿濃度計與計量泵8形成一個 閉環(huán)控制，通過堿液罐4內(nèi)堿濃度的變化，計算機可自動計算出需要的加水量和加堿量，來
調(diào)節(jié)計量泵8的給定量，以及加水量，從而達到將堿液罐4內(nèi)的堿濃度自動調(diào)節(jié)到設(shè)定ra
值，實現(xiàn)自動配堿。 液位變送器用于堿液罐4的加水量控制和出液控制，熱電阻和蒸汽加熱閥AS-R形 成閉環(huán)控制，通過檢測堿液罐4中溫度的高低來決定蒸汽加熱閥門AS-R的開關(guān)，最終將堿 液罐4中堿液的溫度控制在設(shè)定值范圍內(nèi)。當(dāng)設(shè)備進行CIP時，實時檢測液位變化，當(dāng)液 位低于設(shè)定值則清洗暫停，并報警，同時彈出菜單提示操作人員啟動配堿程序，當(dāng)配堿結(jié)束 后，CIP程序自動恢復(fù)。 具體的自動調(diào)堿罐過程控制為按下調(diào)堿啟動按鈕，計算機通過堿液罐4的堿液 濃度檢測和液位檢測，計算出堿液罐所需的加水量和加堿量，自動開啟堿液罐4的自來水 進水閥ASOl，通過液位變化計算加水液位，當(dāng)堿液罐4加水達到加水液位，關(guān)閉自來水進水 閥AS01，開啟蒸汽加熱閥門AS-R，實時檢測濃堿罐5的溫度變化，通過溫度控制程序計算 決定蒸汽加熱閥門AS-R開啟的時間，最終將溫度控制在設(shè)定值范圍內(nèi)后，啟動自動保溫程 序，將濃堿罐4的溫度控制在設(shè)定值范圍內(nèi)，開啟計量泵8，自動累積加堿量，當(dāng)加堿量接近 計算加堿量時，啟動加堿調(diào)節(jié)程序，根據(jù)堿液罐4的濃度與設(shè)定濃度差值大小來決定計量 泵8的加堿間隔，最終將堿液罐4中的堿濃度調(diào)節(jié)至設(shè)定值，調(diào)堿過程結(jié)束?？刂瞥绦蜣D(zhuǎn)入 保溫儲存狀態(tài)。 酸液的配置過程與堿液配過程基本一致，不同的地方是濃酸罐6不需要加熱。
純水罐1的控制在純水罐1上加裝液位變送器，主要用于純水罐1液位控制，當(dāng) 純水罐1的液位出現(xiàn)低液位報警時，自動補充冷水。在CIP進行時，實時檢測純水罐1內(nèi)液 位，當(dāng)液位低于設(shè)定值則清洗暫停，并報警，同時啟動自動補純水程序，當(dāng)液位達到要求后， CIP程序自動恢復(fù)。 熱水罐2的控制在熱水罐2上加裝熱電阻、液位變送器。熱電阻和蒸汽加熱閥門 形成閉環(huán)控制，通過檢測熱水罐2中溫度的高低來決定蒸汽加熱閥門的開關(guān)，最終將熱水罐2中水的溫度控制在設(shè)定值范圍內(nèi)。液位變送器主要用于加水量的控制，在CIP進行時， 實時檢測熱水罐2內(nèi)液位，當(dāng)液位低于設(shè)定值則清洗暫停，并報警，同時彈出菜單提示操作 人員啟動配熱水程序，當(dāng)配熱水結(jié)束后，CIP程序自動恢復(fù)。 無論哪臺設(shè)備，其單次CIP流程均為第1遍用純水、第2遍用酸、第3遍用純水、第
4遍用堿、第5遍用熱水，流程的主要步驟不會因設(shè)備的不同而增加或減少。 第l遍用純水，打開純水罐l的清洗閥AS06通過換熱器11、清洗液供液閥門CIP-J
對待清洗設(shè)備13進行沖洗； 第2遍用酸，打開酸液罐3的清洗閥AS06通過換熱器11、清洗液供液閥門CIP-J 對待清洗設(shè)備13進行沖洗； 第3遍用純水，打開純水罐1的清洗閥AS06通過換熱器11 、清洗液供液閥門CIP-J 對待清洗設(shè)備13進行沖洗； 第4遍用堿，打開堿液罐4的清洗閥AS06通過換熱器11、清洗液供液閥門CIP-J 對待清洗設(shè)備13進行沖洗； 第5遍用熱水，打開熱水罐2的清洗閥AS06通過換熱器11 、清洗液供液閥門CIP-J 對待清洗設(shè)備13進行沖洗。 清洗后的廢液可直接由回液排放管道排掉，也可進入中和罐7中經(jīng)過中和處理后 排掉。 純水罐1、熱水罐2、酸液罐3、堿液罐4需要排放的余液可通過各自設(shè)置的直接排 污閥AS03排掉。 為實現(xiàn)CIP系統(tǒng)的工作自動化而配置的各種儀表、傳感器、執(zhí)行機構(gòu)、程序控制 器、計算機等硬件組成的系統(tǒng)是CIP控制系統(tǒng)，如圖3所示。 操作員站20 :供操作員使用的人機接口程序(HMI)部署在此計算機上，包含了若
干個可與操作員互動的工藝畫面，操作員可在此進行CIP系統(tǒng)的參數(shù)監(jiān)視、設(shè)定，指令下
達、記錄存儲等操作。 開發(fā)平臺西門子公司W(wǎng)incc。 控制器21 :接收操作員下達的操作指令并根據(jù)CIP工藝和現(xiàn)場儀表信號控制各種 執(zhí)行機構(gòu)動作以實現(xiàn)設(shè)備的自動清洗過程。
1/0接口 22 :模擬量信號輸入輸出，數(shù)字量信號輸入輸出。 控制器21向上通過工業(yè)以太網(wǎng)連接操作員站20 ;向下通過Profibus工業(yè)控制網(wǎng) 連接各I/0接口22。操作員可以在操作員站20的計算機上監(jiān)控CIP系統(tǒng)的工作，操作員下 達的CIP指令由控制器21內(nèi)的程序自動執(zhí)行。在對設(shè)備進行CIP的過程中，各種現(xiàn)場儀表 監(jiān)測的信號如溫度、液位、壓力、ra值等通過I/O站進入控制器21，控制程序?qū)@些信號進 行邏輯分析并根據(jù)指定好的CIP方式和先后順序?qū)幼餍盘栍蒊/O接口 22發(fā)給控制系統(tǒng) 的執(zhí)行機構(gòu)如閥門的開關(guān)、轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)、計時控制、順序的控制等。
權(quán)利要求
CIP自動清洗方法，其特征在于，該方法分上位機程序模塊和下位機程序模塊兩部分進行控制上位機程序模塊包括人機交互模塊、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)庫和下位機程序接口模塊，人機交互模塊，用于實現(xiàn)人機互動，操作員通過人機交互模塊下達清洗命令給數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序模塊，同時還用于接收數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序模塊反饋的備選清洗方案，由操作員從備選清洗方案中選定清洗方案并將其下達給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序模塊，用于接收人機交互模塊下達的清洗命令，并根據(jù)所述清洗命令調(diào)用數(shù)據(jù)庫中存放的清洗設(shè)備的標(biāo)識、清洗方法參數(shù)來確定備選清洗方案，并將所述備選清洗方案反饋給人機交互模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收人機交互模塊輸出的、操作員確定的清洗方案，還用于輸出所述確定的清洗方案給下位機程序接口模塊，下位機程序接口模塊，用于接收數(shù)據(jù)處理模塊輸出的清洗方案，還用于將其輸出給下位機程序模塊中的上位機程序接口模塊，下位機程序模塊包括上位機程序接口模塊、CIP指令處理模塊、CIP參數(shù)處理模塊、CIP站內(nèi)控制模塊、CIP現(xiàn)場控制模塊、狀態(tài)檢測-報警-聯(lián)動保護-中斷模塊和I/O信號處理模塊，上位機程序接口模塊，用于接收下位機程序接口模塊輸出的清洗方案，還用于將所述清洗方案輸出給CIP指令處理模塊、CIP參數(shù)處理模塊、狀態(tài)檢測-報警-聯(lián)動保護-中斷模塊和I/O信號處理模塊，CIP指令處理模塊和CIP參數(shù)處理模塊，用于接收上位機程序接口模塊輸出的清洗方案，進行分析處理，并根據(jù)CIP站內(nèi)控制模塊反饋的I/O信號將處理指令發(fā)送給CIP現(xiàn)場控制模塊，CIP站內(nèi)控制模塊，用于接收I/O信號處理模塊輸出的I/O信號，并將接收的I/O信號反饋給CIP指令處理模塊和CIP參數(shù)處理模塊，CIP現(xiàn)場控制模塊，用于接收CIP指令處理模塊和CIP參數(shù)處理模塊輸出的I/O指令，并用于將所述I/O指令輸出給I/O信號處理模塊，I/O信號處理模塊，用于接收上位機程序接口模塊輸出的清洗方案和CIP控制系統(tǒng)的各種傳感器輸出的信號，所述信號包括溫度、壓力、液位、電機速度、PH值和離子濃度信號，還用于接收CIP現(xiàn)場控制模塊和狀態(tài)檢測-報警-聯(lián)動保護-中斷模塊發(fā)送的I/O指令，還用于將所述I/O指令發(fā)送給CIP控制系統(tǒng)的各種執(zhí)行機構(gòu)，狀態(tài)檢測-報警-聯(lián)動保護-中斷模塊，用于接收上位機程序接口模塊輸出的清洗方案和狀態(tài)檢測，還用于對檢測的狀態(tài)進行分析處理，還用于根據(jù)狀態(tài)檢測結(jié)果輸出I/O指令給I/O信號處理模塊實現(xiàn)報警、聯(lián)動保護和中斷功能。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的cip自動清洗方法，其特征在于，人機交互模塊包括權(quán)限管理模塊、工藝流程畫面管理模塊、操作指令管理模塊、參數(shù)設(shè)定模塊、報警管理模塊和歷史數(shù) 據(jù)應(yīng)用模塊，權(quán)限管理模塊，用于人機互動時的權(quán)限管理，工藝流程畫面管理模塊，用于根據(jù)選定的清洗方案呈現(xiàn)相應(yīng)的工藝流程圖，操作指令管理模塊，用于操作員選擇相應(yīng)操作指令，參數(shù)設(shè)定模塊，用于操作員選擇相應(yīng)的參數(shù)，管道清洗、設(shè)備清洗或濃縮器清洗的參數(shù) 不同，根據(jù)不同類型的清洗菜單設(shè)定相關(guān)參數(shù)，包括每種物料的排污時間、循環(huán)時間、頂液 時間、清洗次數(shù)和清洗壓力，報警管理模塊，用于顯示各種類型報警，歷史數(shù)據(jù)應(yīng)用模塊，存儲歷史數(shù)據(jù)以供調(diào)用。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CIP自動清洗方法，其特征在于，CIP站內(nèi)控制模塊包括CIP 站內(nèi)工藝參數(shù)庫、酸堿調(diào)配模塊、循環(huán)保溫模塊、補液排液模塊和供回液調(diào)節(jié)模塊，CIP站內(nèi)工藝參數(shù)庫，用于存儲站內(nèi)工藝參數(shù)，將接收的I/0信號與CIP姑內(nèi)工藝參數(shù) 庫中數(shù)據(jù)進行比對，并根據(jù)清洗方案的工藝流程決定執(zhí)行酸堿調(diào)配模塊、循環(huán)保溫模塊、補 液排液模塊或供回液調(diào)節(jié)模塊中的一種，酸堿調(diào)配模塊，用于進行酸液調(diào)配或堿液調(diào)配，循環(huán)保溫模塊，用于系統(tǒng)的循環(huán)保溫控制，補液排液模塊，用于系統(tǒng)的補液或排液控制，供回液調(diào)節(jié)模塊，用于系統(tǒng)的供液或回液控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CIP自動清洗方法，其特征在于，CIP現(xiàn)場控制模塊包括CIP 現(xiàn)場工藝參數(shù)庫、清洗設(shè)備狀態(tài)檢測模塊、清洗液分配模塊、清洗過程控制模塊和清洗設(shè)備 自控程序分類調(diào)用接口模塊，CIP現(xiàn)場工藝參數(shù)庫，用于存儲現(xiàn)場工藝參數(shù)，根據(jù)CIP指令處理模塊和CIP參數(shù)處理 模塊下達的1/0指令調(diào)用本庫中的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所調(diào)用的數(shù)據(jù)輸出1/0指令給I/0信號處 理模塊，通過控制相應(yīng)執(zhí)行機構(gòu)的開關(guān)閥、調(diào)節(jié)閥、電機啟停或電機速度調(diào)節(jié)來實現(xiàn)設(shè)備的 清洗方案，清洗設(shè)備狀態(tài)檢測模塊，用于檢測清洗設(shè)備的狀態(tài)，還根據(jù)設(shè)備狀態(tài)檢測結(jié)果輸出I/O 指令給I/0信號處理模塊，清洗液分配模塊，用于控制清洗液的輸出量，所述清洗液的輸出量包括冷水量、熱水 量、純水量、酸液量和堿液量，清洗過程控制模塊，用于控制清洗的過程，清洗的工藝過程依次為輸出純水、酸液、純 水、堿液和熱水，清洗設(shè)備自控程序分類調(diào)用接口模塊，用于識別待清洗設(shè)備，為控制該設(shè)備的相關(guān)動 作提供接口 。
全文摘要
CIP自動清洗方法，本發(fā)明是為了解決制藥生產(chǎn)線、乳品生產(chǎn)線和食品生產(chǎn)采用傳統(tǒng)的手動清洗方法留有清洗死角、效率低，不能適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)高效率、高品質(zhì)的生產(chǎn)需要的問題。本發(fā)明方法分為上位機程序和下位機程序完成控制，上位機程序主要為操作用戶提供人機接口，通過若干幅工藝畫面為操作人員使用CIP系統(tǒng)提供生動直觀、功能豐富的集成使用環(huán)境。下位機程序主要接收上位機程序發(fā)出的指令，根據(jù)下達的指令、現(xiàn)場儀表執(zhí)行機構(gòu)信號按CIP清洗規(guī)范自動執(zhí)行相應(yīng)的操作程序。單次CIP流程均為第1遍用純水、第2遍用酸、第3遍用純水、第4遍用堿、第5遍用熱水。
文檔編號G05B19/418GK101763093SQ200910217438
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者傅琳, 劉慶閣, 明維國, 欒洋, 王景義, 石建平 申請人:中國船舶重工集團公司第七 三研究所