河南醫(yī)藥項(xiàng)目可行性研究報(bào)告(編輯修改稿)
2024-11-13 13:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 利潤(rùn)，發(fā)達(dá)國(guó)家一般將主要精力放在成品藥的制作、研究和控制上。我國(guó)是 紅霉素 原料藥的生產(chǎn)大國(guó)，但生產(chǎn)技術(shù)水平落后，以手工操作方式為主，生產(chǎn)效益低。直到八十年代中期，原國(guó)家醫(yī)藥局和國(guó)務(wù)院電振辦才把用先進(jìn)的電子信息技術(shù)、控制技術(shù)改造傳統(tǒng)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)列為“八五”、“九五”期間的工作重點(diǎn)。目前，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在青霉素、土霉素、金霉素等產(chǎn)品的發(fā)酵生產(chǎn) 過(guò)程中取得了較大的突破，技術(shù)水平已接近國(guó)外先進(jìn)水平。但紅霉素發(fā)酵具有周期長(zhǎng)、中間補(bǔ)料多、控制復(fù)雜等特點(diǎn)，對(duì)紅霉素發(fā)酵進(jìn)行自動(dòng)化控制的研究和應(yīng)用工作一直沒(méi)有重大進(jìn)展。 五、項(xiàng)目的技術(shù)可行性 一個(gè)控制系統(tǒng)由 I/O設(shè)備（傳感器和執(zhí)行器）、控制硬件、控制軟件、人機(jī)接口及與信息系統(tǒng)的連接等組成。設(shè)備級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線使 I/O模件和控制箱得以分開(kāi)，以太網(wǎng)使得現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)集成到企業(yè)應(yīng)用中。 80年代初期，控制系統(tǒng)多使用以單板機(jī)組成的微機(jī)控制裝置，與上位機(jī)系統(tǒng) 連接多采用串行通信方式，所有模件集中布置在一個(gè)或幾個(gè)機(jī)柜中。由這些裝置構(gòu)成的系統(tǒng)多為集中式控制系統(tǒng)或分層控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)為我國(guó)自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用，其開(kāi)拓性的實(shí)踐是今天控制系統(tǒng)豐富多彩的基礎(chǔ)。但是，這類系統(tǒng)技術(shù)上已經(jīng)落后，不符合控制系統(tǒng)分布、開(kāi)放的發(fā)展趨勢(shì)。 DCS控制系統(tǒng) DCS在我國(guó)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的 DCS主要有 4層結(jié)構(gòu)：第 1層是 I/O層；第 2層是控制器層；第 3層是人機(jī)接口層；第 4層是企業(yè)信息系統(tǒng)層。這種結(jié)構(gòu)除在第 3層、第 4層之間采用以太網(wǎng)外，其他都是專用網(wǎng)絡(luò)，控制 設(shè)備及軟件也是專用的，開(kāi)放程度不夠，給系統(tǒng)維護(hù)及升級(jí)帶來(lái)不便。 DCS在設(shè)備配置上還要求網(wǎng)絡(luò)、控制器、電源甚至模件等都為冗余結(jié)構(gòu)，支持無(wú)擾切換和帶電插拔，由于設(shè)計(jì)上的高要求，導(dǎo)致 DCS成本太高。 PLC可編程邏輯控制器 嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，單獨(dú)的 PLC因缺少人機(jī)接口及信息系統(tǒng)等部分，不是一個(gè)控制系統(tǒng)。 PLC由于其高可靠性及使用的方便性，占領(lǐng)著很大的市場(chǎng)份額。從控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，傳統(tǒng)的 PLC相當(dāng)于通用化的微機(jī)監(jiān)控裝置，由電源模件、 CPU模件、 I/O模件、槽板及擴(kuò)展插箱組成，使用廠家提供的梯形圖邏輯語(yǔ)言進(jìn)行 編程。但隨著市場(chǎng)的需要及 DCS的挑戰(zhàn)， PLC家族在以下幾方面得到了發(fā)展：①分布式 I/O連接能力方面，由于許多高檔PLC支持遠(yuǎn)程 I/O及現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)（如 DeviceNet， Profibus等），使 PLC向下連接更分布；②廠級(jí)控制系統(tǒng)連接方面，許多 PLC支持高速網(wǎng)絡(luò)，如 Ether ， ControlNet， Profibus等；③軟件的開(kāi)放性方面，由于許多 PLC支持 OPC標(biāo)準(zhǔn)（ object linking and embedding for process control），使軟、硬件平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)通信找到了 一個(gè)實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)。這種部分開(kāi)放加上部分專用所構(gòu)成的系統(tǒng)可能還會(huì)延續(xù)一段時(shí)間。 但是， PLC需配置額外的設(shè)備和電路，與 DCS相比，雖有成本上的優(yōu)勢(shì)，但可靠性、電氣性能卻不如 DCS。 FCS現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng) FCS（ fieldbus control system）顧名思義基于現(xiàn)場(chǎng)總線，根據(jù) IEC標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)的定義：現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)應(yīng)具有以下技術(shù)特點(diǎn)：①系統(tǒng)的開(kāi)放性；②互可操作性與可用性；③現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化與功能自治性； ④系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性；⑤對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性。 由于有以上技術(shù)要求，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)將是開(kāi)放系統(tǒng)的主要支撐力量。由于受集團(tuán)利益的限制，現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)本身目前還未形成一個(gè)單一的標(biāo)準(zhǔn)。 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)不僅需要控制系統(tǒng)設(shè)備制造商的支持，更主要的是要得到分散在現(xiàn)場(chǎng)的傳感器及執(zhí)行設(shè)備的支持，以取代 DCS的數(shù)字 /模擬混合技術(shù)，成為全數(shù)字式系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)才會(huì)比 DCS有很大的技術(shù)及成本優(yōu)勢(shì)，但現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)近幾年內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)。 針對(duì)上述所作比較，結(jié)合公司 DCS第一期工程的經(jīng)驗(yàn)得失，我們決定本期項(xiàng)目實(shí)施仍然以 DCS技術(shù) 為主體，兼顧現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。 2. 用 DCS技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)酵過(guò)程監(jiān)控方案設(shè)計(jì) 本工程將對(duì)我公司 紅霉素 發(fā)酵規(guī)模較大的三個(gè)車間實(shí)現(xiàn)發(fā)酵計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制。 主要內(nèi)容： 包括六車間 14個(gè)大罐 780T發(fā)酵體積、二車間 14個(gè)大罐 385T發(fā)酵體積和九車間 10個(gè)大罐 330T發(fā)酵體積共計(jì) 1495T發(fā)酵體積實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制（ DCS）及與之配套的發(fā)酵工藝綜合分析系統(tǒng)。 要求以系統(tǒng)的先進(jìn)性、成熟性、可適性、安全性、可靠性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性和性能價(jià)格比等作為系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)原則。 紅霉素 發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)不間斷連續(xù)監(jiān)控，保證車間生產(chǎn)連續(xù)、穩(wěn)定、安全、高效運(yùn)行； ，具有現(xiàn)場(chǎng)操作和參數(shù)修改、報(bào)警顯示、實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)顯示、生成報(bào)表（日
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