IC693CPU367
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一、项目概述
随着企业规模不断扩大及产品多样化，完善工艺操作及工艺控制，充分挖掘技术及管理潜力，创造更佳经济效益，实现管理及决策的自动化和科学化日益显得重要，自动化技术与信息技术的应用，是制药企业发展的迫切需要。
本项目针对生物化工过程关键工业设备或工业过程，如发酵罐、反应釜、提取罐、蒸发器等，进行软测量、过程控制、过程优化、系统集成与工程应用的总结提炼与考核完善，终形成生物化工过程成套控制系统，并分品种按单元进行应用实施，获得单元设备佳经济效益；随后，构建生产调度与生产管理系统，实现处方管理、批次生产调度、生产线管理、批量跟踪及安全管理，对单品种生产过程进行优化，并进一步实现多品种协调，获得整体佳经济效益。终，建立全厂信息管理系统，实现综合自动化。
二、主要功能与技术指标
1）生物发酵过程成套控制系统。包括1）生物发酵过程参数测量系统：发酵罐温度T、发酵罐压力P、发酵液体积V、空气流量FA、冷却水进出口温度T1和T2、搅拌马达转速RPM、搅拌马达电流I、泡沫高度H等发酵过程物理参数；pH值和溶解氧浓度Do等发酵过程化学参数；生物质呼吸代谢参数、生物质浓度、代谢产物浓度、底物浓度以及生物比生长速率、底物消耗速率和产物形成速率等发酵过程生物参数。2）生物发酵过程常规控制系统：消泡控制、罐温控制、罐压控制、pH控制、溶氧控制、补料控制等。3）生物发酵过程建模、*控制与优化：pH、反应温度的优化曲线控制、培养基添加过程优化策略、传递过程优化策略等。
2）合成反应过程成套控制系统。以间歇生产过程综合经济指标优为目标，集间歇生产管理和间歇生产过程控制为一体的间歇控制系统。它除了包括程序间歇控制系统的全部功能外，还有配方处理、过程优化、在线或离线的统计过程控制、批量生产管理、计划与调度、能量管理等功能。
3）中药提取过程成套控制系统：现代中药制备工艺包括：药材->水洗->烘干->切碎->水提取三次->过滤->树脂吸附->水洗涤->洗脱->减压浓缩->醇沉->过滤->减压浓缩->低温干燥或喷雾干燥->成品；中药提取生产过程，是依据GMP规范，按给定的配方，生产一定量产品的过程，是典型的间歇生产过程。其主要特点是：小批量、多品种，其特征是：物料流动的不连续性、物料和设备的非稳态性、产品及其工艺的不确定性和设备资源的动态调度分配。包括中药提取过程顺序控制、离散控制、调节控制、配方处理、设备管理、生产调度和跟踪功能、操作优化等。
4）MES制造执行系统：在过程控制系统基础上，基于非结构化数据管理系统的制药企业集成信息平台，构建生产调度与生产管理系统，实现处方管理、批次生产调度、生产线管理、批量跟踪及安全管理等，对单品种生产过程进行优化，并进一步实现多品种协调，获得整体佳经济效益。
5）ERP企业资源管理系统：建立全厂信息网络系统，实现从传感器到会议室的信息交流，通过网络由对象定位任何对象的数据，从过程参数检测到商业信息系统，将工厂集成为一个统一整体；实现企业综合自动化，包括：办公自动化系统、配方管理系统、人力资源管理系统、综合部管理系统、销售管理系统、采购管理系统、库存管理系统、套打设计系统、系统管理系统、安全管理系统、主生产计划、粗能力计划、物料需求计划、细能力计划、生产作业控制、分厂管理、过程控制系统数据集成应用系统。
三、技术创新
1）采用*控制、装备建模、过程优化技术，实现生物发酵过程成套控制系统、合成反应过程成套控制系统、中药提取过程成套控制系统；
2）提供可定制扩展的制药行业控制工程行业算法库，通过设计院、设备制造商、工程公司、行业用户，不断提炼专家知识与工程经验，不断丰富行业自动化专业知识库，以领域知识为主体，在资源可重用、系统可重构的架构平台支撑下，在统一建模规范的基础上，通过继承、派生、重用、重构机制，显著提高项目工程设计与编程开发效率；
3）开发实现多种网络驱动硬件模块，通过开放规范的OPC客户端与服务器接口，采用透明网络管理技术实现与第三方设备的数据通讯，构建分布式工程对象实时数据库，实现系统数据与外部设备数据的全局*与统一接口，满足工业数据多实时性、多语义性、多时空性、多尺度性的信息集成与接口开放要求；基于实时数据库，实现制药企业单元装置与智能设备的网络互联与数据接口。
