一种自动化制药过程中能效优化控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及制药自动化控制制药仓制药能效的技术领域，公开了一种自动化制药过程中能效优化控制系统及方法，包括用于采集制药仓内物理数据并进行误差处理的数据监测与采集模块，用于调整药物提取能效优化控制的药物提取优化控制模块，用于管理制药过程能耗的能源管理模块，用于调整输送速度和预测制药输送速度的智能控制模块，用于对药物输送

【技术实现步骤摘要】
一种自动化制药过程中能效优化控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及制药自动化控制制药仓制药能效的
，公开了一种自动化制药过程中能效优化控制系统及方法
。

技术介绍

[0002]关键设备和生产线实现了全自动化操作，增加了生产效率和产品质量，并且通过数据收集和分析，实现了对生产过程的精细化管理和优化，新型材料的应用，通过新型功能性材料在自动化制药中的广泛应用，如纳米材料
、
生物降解材料等，提高了产品质量和生产效率，自动化制药过程中也出现了各种绿色环保技术，如超临界流体技术
、
微生物制剂
、
生物活性物质提取等，这些技术可以减少废弃物和污染物排放，保护环境，总之，自动化制药过程的能效发展得益于技术革新和政策支持，通过收集和分析大量生产数据，结合人工智能技术，可以实现对生产过程的实时监测和预测，减少生产中的浪费和损失，制药行业不断引入新的自动化设备和技术，例如机器人装配线
、
自动化包装系统等，这些设备可以提高生产效率和质量，并减少人为因素引起的错误，自动化制药过程中，对能源的利用效率也越来越重视
。
通过优化能源管理系统
、
使用高效节能设备等措施，可以降低能源消耗和生产成本，自动化制药过程中的仓储管理也越来越智能化，通过自动化堆垛机
、
物流机器人等设备，实现更高效的物料管理和出入库操作
。
[0003]例如现有的申请公开号为
CN114200840A
的中国专利公开了一种基于分布式模型预测控制的中药制药过程运行优化方法，包括：建立中药制药过程的各环节运行控制过程模型，包括底层过程控制环模型以及运行指标与底层控制器输出模型；构建底层过程控制环的控制器；采用数据驱动的方法来实现对制药过程底层过程控制环的控制器的次优设定值设计；其中，上层运行控制环根据运行指标的设定值，使用基于
Q
‑
学习的设定值更新，通过零阶保持器传递到底层过程控制环，底层过程控制环的控制器通过求解优化问题，给出控制量控制被控对象跟踪设定值
。
该专利技术通过利用中药制药运行过程的数据来对设定值进行更新，底层使用
DMPC
实现对设定值的跟踪，从而实现运行指标跟踪理想值
。
[0004]但是上述专利中存在：首先中药制药过程通常涉及多种原料
、
复杂的工艺步骤和繁琐的操作流程
。
建立一个全面的
、
准确的模型需要考虑到各个环节之间的相互作用和影响，这增加了模型的复杂性，数据获取困难
。
建立有效的模型需要大量的数据支持
。
然而，中药制药过程中的某些数据可能难以获得，例如药材的质量差异
、
药材的成分变化
、
药物原料输送速度，缺乏准确和全面的数据可能导致模型的不准确性，其次，无法完全自动进行制药能效优化控制，包括对药材原料
、
药材输送速度
、
制药仓浓度监测和制成品药进行监督进而反馈制药环节，需要人工干预，增加了系统出错的可能性，最后由于上述专利建立模型使用的监控数据多，增加了模型的复杂性，进一步增加了制药的能效优化控制的困难度
。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施
例
。
在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分
、
说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围
。
[0006]为解决上述技术问题，能效优化控制系统可以实时监测药物原料的能耗数据，并根据实际情况进行反馈调整和优化，同时通过前反馈对负反馈进行调节校正，通过实时反馈和控制，可以有效减少能源的浪费和损失，提高能源利用率
。
[0007]精细化管理和优化：能效优化控制系统基于数据采集
、
分析和建模技术，可以对制药过程中的各个环节进行精细化管理和优化
。
通过合理的设定和控制策略，最大限度地提高生产效率和产品质量
。
[0008]节约资源和成本：能效优化控制系统可通过优化能源利用
、
减少原材料浪费等措施，实现资源的节约和成本的降低
。
这对于制药企业来说具有重要意义，可以增强竞争力并提高盈利能力
。
[0009]强化安全和可持续发展：通过监督成品药物质量，并反馈系统，能效优化控制系统能够提高制药生产过程的稳定性和安全性，减少操作人员的风险
。
[0010]数据分析和预测能力：能效优化控制系统结合数据分析和药物原料输送速度预测技术，可以对制药过程进行全面的数据监测和分析，这有助于及时发现问题，并采取相应措施，避免生产过程中的能效低下和质量问题
。
[0011]本专利技术的主要目的在于提供一种自动化制药过程中能效优化控制系统，包括：数据监测与采集模块，包括用于采集温度
、
压力和流量的传感器单元，用于对采集的温度
、
压力和流量的数据进行过滤和误差处理的数据处理单元；药物提取优化控制模块，包括用于监测制药仓药物浓度的浓度监测单元，用于调整药物浓度的反馈调整单元，用于进一步优化反馈调整单元中调整药物浓度的校正量的前馈调整单元；能源管理模块，包括用于收集
、
处理制药能效数据的制药能效管理单元，用于分析制药能效数据的能耗数据分析单元，用于对分析后的制药能效数据进行评估并生成控制指令的能效评估调整单元，用于根据制药能效数据调整药物生产顺序的生产顺序管理单元；智能控制模块，包括用于接收控制指令从而控制药物原料输送速度的输送能效管理单元，用于根据制药能效数据进而预测药物原料输送速度的制药输送预测单元；实时校正与监督模块，包括用于接收药物原料输送速度控制指令进而控制制药的药物控制单元，用于接收控制指令进而控制能源输送的能源控制单元，用于接收控制指令进而控制药物输送速度的输送控制单元，用于监测成品药物质量的制药监督单元
。
[0012]作为本专利技术一种自动化制药过程中能效优化控制系统的一种优选方案，其中：所述传感器单元包括温度传感器采集制药仓温度，压力传感器采集制药仓压力，流量传感器采集制药仓输出药物流量；所述数据处理单元，通过滤波器和整流放大器对采集的温度信号
、
压力信号和流量信号进行过滤和误差处理
。
[0013]作为本专利技术一种自动化制药过程中能效优化控制系统的一种优选方案，其中：所述浓度监测单元采集制药仓药物浓度，通过成分分析得出制药仓中各个药物种类的浓度；所述反馈调整单元通过接收采集的制药仓中各个药物种类的浓度与预先设定的
各个药物种类的定值之间的偏差，补偿各控制回路的预先设置校正值，通过校正值对制药仓中药物浓度进行校正，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种自动化制药过程中能效优化控制系统，其特征在于：包括，数据监测与采集模块，包括用于采集温度
、
压力和流量的传感器单元，用于对采集的温度
、
压力和流量的数据进行过滤和误差处理的数据处理单元；药物提取优化控制模块，包括用于监测制药仓药物浓度的浓度监测单元，用于调整药物浓度的反馈调整单元，用于进一步优化反馈调整单元中调整药物浓度的校正量的前馈调整单元；能源管理模块，包括用于收集
、
处理制药能效数据的制药能效管理单元，用于分析制药能效数据的能耗数据分析单元，用于对分析后的制药能效数据进行评估并生成控制指令的能效评估调整单元，用于根据制药能效数据调整药物生产顺序的生产顺序管理单元；智能控制模块，包括用于接收控制指令从而控制药物原料输送速度的输送能效管理单元，用于根据制药能效数据进而预测药物原料输送速度的制药输送预测单元；实时校正与监督模块，包括用于接收药物原料输送速度控制指令进而控制制药的药物控制单元，用于接收控制指令进而控制能源输送的能源控制单元，用于接收控制指令进而控制药物输送速度的输送控制单元，用于监测成品药物质量的制药监督单元
。2.
根据权利要求1所述的一种自动化制药过程中能效优化控制系统，其特征在于：所述传感器单元包括温度传感器采集制药仓温度，压力传感器采集制药仓压力，流量传感器采集制药仓输出药物流量；所述数据处理单元，通过滤波器和整流放大器对采集的温度信号
、
压力信号和流量信号进行过滤和误差处理
。3.
根据权利要求1所述的一种自动化制药过程中能效优化控制系统，其特征在于：所述浓度监测单元采集制药仓药物浓度，通过成分分析得出制药仓中各个药物种类的浓度；所述反馈调整单元通过接收采集的制药仓中各个药物种类的浓度与预先设定的各个药物种类的定值之间的偏差，补偿各控制回路的预先设置校正值，通过校正值对制药仓中药物浓度进行校正，通过药物提纯率输出药物浓度稳态定值
。4.
根据权利要求3所述的一种自动化制药过程中能效优化控制系统，其特征在于：所述药物种类的浓度包括药物提纯率和药物有效成分率
。5.
根据权利要求1所述的一种自动化制药过程中能效优化控制系统，其特征在于：所述前馈调整单元，对反馈调整单元预先设置的校正值进行优化，得到校正后制药仓中药物浓度稳态定值，通过制药仓中各个药物种类浓度期望与预先设定的各个药物种类浓度定值之间的偏差进行优化补偿
。6.
根据权利要求1所述的一种自动化制药过程中能效优化控制系统，其特征在于：所述制药能效管理单元包括消耗能量输出可视化数据
、
能源效率可计算数据；所述能耗数据分析单元接收消耗能量输出可视化数据进行分析，分析得到制不同种类药所需要的消耗能量的数据，并将制不同种类药所需要的消耗能量的数据输入关系数据库；所述能效评估调整单元接收能源效率可计算数据，通过算法分析得到制不同种类药的能效数据输入关系数据库；所述生产顺序管理单元通过建立不同制药批次来组成一个完整的制药周期，包括从原
料到半成品再到成品的不同制药批次
。7.
根据权利要求6述的一种自动化制药过程中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冠军，王书东，刘永浩，刘芸彬，张钊，
申请(专利权)人：烟台卫康动物保健品有限公司，
类型：发明
国别省市：