真空冷冻干燥技术广泛应用于食品行业、药品行业、生物行业等不同领域,其应用领域还在不断的扩大。国内外对冻干技术、冻干理论与冻干设备的发展与研究十分重视,从国内外的有关冷冻干燥的学术会议可以体现出来。本文研究对象是药用冻干机,实现对冻干机的真空系统、制冷系统与控制系统等的优化控制。在冻干机的控制系统中采用可编程逻辑控制器(PLC)控制技术,同时引入模糊预测PID控制算法。将模糊预测PID控制理论应用于冻干机的温度控制系统中,有助于提高温度响应曲线的跟随性及加快反应时间,从而可以提高温度的控制精度。PLC控制系统实现全自动的冻干控制,包括预冻、加热、抽真空、压塞、放气、除霜、灭菌等。在冻干机的真空系统与制冷系统中,分别采用PLC变频技术控制真空机组、压缩机。通过变频改造,压缩机不仅实现了软启动,同时减少在系统起停过程中对真空泵机械部分的冲击,延长了电机、压缩机、真空泵及相关部件的寿命,减小空载运行负荷功耗。采用力控组态软件开发冻干机监控系统。系统采集冻干机过程中温度、真空度等参数及其他数据,控制整个冻干机运行状态,紧急事件设置报警显示等。整个冻干机控制系统可以使操作者及时有效地了解与掌握冷冻干燥的生产过程中的运行工况及工艺参数的变化,控制冻干真空度、压力、温度等控制量的变化,从而提高控制精度、节省能耗、运行管理水平,保证冻干机能长期稳定地运行。