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制药工程自动化范文1
【关键词】仪表自动化系统；施工阶段；管理
随着近几年管道建设的蓬勃发展，仪表自动化系统作为管道自动控制的执行手段，也得到了突飞猛进的发展。仪表自动化系统在管道将来运行管理中起主要作用，在施工建设阶段如何做到满足质量和整体进度的要求，是实现仪表自动化系统随着管道投产即投用的保证。
1.施工阶段的特点
1.1安装施工的细节问题在施工阶段暴露最多。由于管道仪表自动化系统工程专业性较强，信号的采集点多数附属于其他设备，主要仪表设备的安装、布局受土建、工艺等其他专业的制约较大。在规划、设计、招标及采购阶段，仪表设备的技术规格等基础参数很难提供准确，即使提供全面，往往到现场安装单元也会在具体的安装和施工过程中出现这样或那样细节变化，如仪表的电气防爆接口经常出现管径和连接螺纹不配套或安装位置不够的情况。
1.2施工阶段持续时间长，动态性强。由于管道建设的特殊性，点多线长，施工面临复杂多变额度环境，管道仪表自动化系统工程的施工受其他专业的施工制约较大，大量的人力、物力、财力的投入主要是在配合其他专业施工，并在不同的空间进行流动，这造成了管道仪表自动化系统工程的多变性、复杂性和不均衡性。如土建施工人员进场，仪表的施工人员就开始进场配合预留孔洞，工艺安装人员进场就需配合其进行仪表开孔，当所有专业施工单位退出后，仪表自动化专业还得继续配合运行单位进行联合调试，直到投产日期，仪表自动化系统还在调试过程中。
1.3设备到货晚。因为管道仪表自动化工程在一个管道建设项目中的投资比重小，所以方案审定、招投标等准备工作往往在其他专业之后进行，设备、材料的订货也就相应推后。
2.施工阶段的过程控制
鉴于管道仪表自动化系统工程在施工阶段的特点，因此在根据合同及施工管理文件制定施工计划时，要充分考虑到直接影响工程进度、质量及安全的相关因素，确保对其进行有效的控制和管理，保证施工工序按规定的要求在受控状态下进行。在管道仪表自动化系统工程的施工阶段，主要从准备阶段、现场仪表设备施工阶段、自动化系统施工阶段和竣工验收阶段4个阶段进行重点控制。
2.1施工准备阶段
2.1.1学习掌握相关的规范、标准及相关的项目管理文件要求，严格遵守并掌握仪表安装工程招标＼施工及验收的标准及有关部门的各项规定。
2.1.2熟悉和审查图纸。
2.1.3技术交底。由于仪表自动化工程的特殊性，设计交底的事前控制作用尤为突出。在交底过程中，由设计人员介绍工艺流程、设计意图、自动化控制水平、设计所使用的规范、控制方案、仪表选型以及与其它专业的交叉点等等；施工人员通过熟悉图纸，结合施工实践经验，向设计人员提出图纸存在的问题和疑点。
2.1.4编制施工计划。主要明确施工组织人员情况，质量、安全、材料、费用、资料等控制计划，并结合其他专业施工工期的时间表编制本专业施工进度计划表。
2.1.5自动化系统逻辑图审查。
2.1.6实验室编程。
2.2现场仪表设备施工阶段
2.2.1与土建施工工程相配合，开展2个方面工作：①预留孔洞和预埋管道，在土建基础施工中，管道仪表自动化系统工程的施工人员应做好接地工程引线孔、地坪中配管的过墙孔、电缆过墙保护管和进线管的预埋等工作，并作好成品保护；②线槽架的施工。
2.2.2与装饰工程相配合，包括2个方面工作：①在土建工程完全结束以后，管道仪表自动化系统工程的施工人员开展配线和穿线工作，可与装饰工程同步进行，进度安排应合理，避免装饰工程结束以后造成穿线敷设的困难；②各控制室的布置与装饰工作应与整体的装饰工程同步，弱电系统设备的定位、安装、接线端连接应在装饰工程基本结束时开始。
2.3 SCADA系统工厂验收测试（FAT）阶段
这一阶段是在SCADA系统装箱发运工程现场进行安装前，运行单位仪表自动化人员提前介入跟踪，对照相关标准分别测试验证系统硬件/软件配置是否正确、系统功能是否齐全、系统性能是否符合设计文件规定。FAT完成后，将问题进行汇总，分门别类找到问题责任人或协调人，在SCADA系统装箱发运前将问题处理完毕。SCADA系统工厂验收测试做成功，不仅可减少现场仪表重复安装和安全隐患，而且能提高SCADA系统现场验收测试效率。借鉴近几年多条管道工厂验收测试经验，依据已发行的标准规范的相关规定，重点关注在此阶段常见问题，即可成功实现SCADA系统工厂验收测试。在工厂验收测试阶段常见问题，主要包括以下几个方面：
2.3.1机柜不规范。①机柜选型不符合标准，不便于现场安装维护，如呼和浩特―包头―鄂尔多斯成品油管道机柜选型前后门均为单开门，与技术规格书中后门为双扇门不符，到现场安装维护时开关门不方便，且需占用较大位置空间。②机柜设备选用不符合标准，如呼和浩特―包头―鄂尔多斯成品油管道机柜接地铜条与技术规格书中的接地铜排（厚宽与宽度大于6mm×40mm）不符。③机柜设备安装不规范，如呼和浩特―包头―鄂尔多斯成品油管道机柜同轴电缆T型接头安装在机柜侧面，造成大量同轴电缆外露，对以后运行维护造成不便。
2.3.2上位机（HMI）画面不完善。①上位机（HMI）画面显示主次分明不完善，且不直观，如呼和浩特―包头―鄂尔多斯成品油管道画面中主管道与部分泄放管道的线条粗细与颜色未完全分开，造成画面流程图不直观。
2.3.3逻辑控制不完善。①逻辑功能与设计不符或不明确，如呼和浩特―包头―鄂尔多斯成品油管道缺少程序切换泵逻辑，设计中可燃气体与火焰报警都需人工确认才能触发ESD，实际情况刚好与设计要求相反。②逻辑功能不够优化，如呼和浩特―包头―鄂尔多斯成品油管道MSG通讯指令，在点对点实时通讯中会占用大量通讯资源，甚至会造成通讯拥堵、站控机死机等，基于此，最好在MSG指令前添加相应的通讯扫描间隔时间。③PLC或RTU数据采集点缺少，如呼和浩特―包头―鄂尔多斯成品油管道中RTU阀室缺少太阳能及蓄电池状态采集点。
2.4仪表自动化系统联校阶段
仪表联校阶段即SCADA系统现场验收测试（SAT）阶段，是在SCADA系统安装完成后，在工厂验收测试的基础上，加上现场检测仪表和受SCADA系统控制的设备一起，为检验SCADA系统完整性和逻辑解决方案的正确性等所进行的全面测试。在SAT阶段，由运行单位仪表自动化人员配合系统集成厂家与SCADA系统验收表格进行调试确认，并对在此阶段发现的问题进行整改，其常见问题主要包括：
2.4.1由于调试时间有限，投产前各站分别派人同时进行调试，造成各站上位机（HMI）软件在配置、显示、报警和操作等方面不一致。由此，应先制定统一的标准后再进行全面调试，如长庆油田―呼和浩特石化原油管道，6个站用了6组人同时在调试，造成部分画面风格、报警显示等不一致。
2.4.2上位机（HMI）缺少部分单体的操作面板，如长庆油田―呼和浩特石化原油管道与中卫―贵阳天然气管道，这2条管道部分站场缺乏风机操作面板。
2.4.3所采购单体设备的功能与设计不符
2.4.4单体设备故障，造成调试无法进行
2.5竣工验收阶段
管道仪表自动化系统工程的验收一般分为隐蔽工程、分项工程和竣工工程三项的验收。
2.5.1隐蔽工程验收。仪表安装中的线管预埋、直埋电缆、接地极等都属隐蔽工程，这些工程在下道工序施工前，应由建设单位代表（或监理人员）进行隐蔽工程检查验收，并认真做好隐蔽工程验收手续，纳入技术档案保存。
2.5.2分项工程验收。某一阶段工程结束，或某一分项工程完工后，由建设单位会同设计单位进行分项验收；有些单项工程则由建设单位申报当地主管部门进行验收。
2.5.3竣工验收。工程竣工验收是对整个工程建设项目的综合性检查验收，在工程正式验收前，先由施工单位进行预验收，依据有关的技术资料核查工程质量，发现问题及时解决；再由建设单位会同设计单位，并由建设单位申报当地主管部门进行验收。
综上所述，随着自动化控制管理方式的不断成熟，在施工管理建设过程经验的不断积累，对管道仪表自动化系统现场施工阶段的管理问题就会迎刃而解。在未来的管道仪表自动化系统施工过程中一定能够做到既能满足质量和整体进度要求，又能够实现工程参与单位按时按质投入使用工的目标。
制药工程自动化范文2
[关键词]制药设备 问题 对策
中图分类号：G301 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0150-01
随着我国经济水平的飞速发展，制药行业的制药设备在制造和使用上或多或少的存在着一定的问题，为了能够提高我国制药企业制药设备的使用水平和制药行业生产质量，结合新进该版的药品生产质量管理规范和我国在执行相关新规定和政策过程中发现的新问题，探讨出现该种问题的原因和解决对策，提出了解决我国制药企业制药设备在使用上出现问题具体方法，提高制药行业相关制药设备的准入门槛，加强审核资质管理；国家加大创新技术和设备改造的扶持力度；加强对新改版的药品生产质量管理规范的学习和理解认识，及时准确的把握制药设备的发展现状，将两者更好更快的结合起来；不断提高制药设备管理水平。
1 我国制药企业制药设备存在的主要问题
1.1 设备在线清洗、在线监控能力
设备在线清洗是提高清洗技术水平的发展方向。而设备在线监控是实现设备自动化、人性化的基础。在线监控可以实现即时功能、提高生产效率；减少人为因素、环境因素的干扰，是未来药品生产模式发展的趋势。目前我国的制药设备在线清洗、在线监控水平比较落后。如洁净区尘埃粒子在线监测；全自动胶囊充填机对缺料、缺囊、料道阻塞和机械故障等实现自动诊断监控、自动报警停车；制药用水系统TOC在线检测等等，在我国制药企业中的普及程度还远远不够。
1.2 生产连续化、自动化、人性化
多机控制、随机监测、即时分析、数据显示、记忆打印、程序控制、自动报警等技术使制药设备生产连续化、自动化、人性化成为可能。如某外资企业片剂生产线上料后，一直到产品包装成箱就在一组设备上完成；原料药洁净区中的三合一（即结晶、过滤、干燥一体机）；塑料瓶滴眼液、塑料瓶小容量注射剂吹灌封联动机组；连续式自动装盒机，装盒、称重、贴码成为整条自动化生产线；自动灯检机替代人工灯检等等。我国制药设备在生产连续化、自动化、人性化方面距离发达国家还有很大的差距。
1.3 设备管理
1.3.1设备设计选型
用户需求标准（URS）不规范、不全面；储罐和输送管道的材质、阀门选型不合理；使用的设备不便于清洁；部分冷凝器冷却水未使用软化水；净化空调系统加湿用工业蒸汽；水系统的分配系统不合理；排风系统防止空气倒灌的措施不力，排风未经必要的处理，应排风的未排风；捕尘效果不好；安全环保健康要求较差等现象，反映出我国制药企业尚缺乏设备设计与选型的整体周密考虑。
1.3.2设备安装
制药用水系统工艺流程不合理；设备不便于操作、清洗、维护；固定设备的基座连接处未完全密封；压差计安装位置不正确；制药用水管道焊接不合理，出现盲管和死角；跨越不同洁净级别的设备空间隔断不彻底等情况反映出即使设计没有问题，但在安装施工方面欠缺精细和优质也常常导致不能达到设计目的与要求。
1.3.3设备的使用与清洁
制药设备状态标识不规范；空调净化系统过滤器的清洗与更换缺乏依据；设备上的净化保护过滤器、生产用气体的过滤器、呼吸器上的过滤器不能定期检查完整性；标准操作规程和清洁规程操作性不强；清洁效期的制定缺乏依据；容易忽视确保设备处于“验证的”或“受控的”状态，等等。
2 解决中国制药企业制药设备存在的问题的对策
2.1 提高制药行业相关制药设备的准入门槛，加强审核资质管理
药物质量风险管理是新改版的药品生产质量管理规范对我国制药企业提出一个新的要求，实现保障药物的质量就必须对能够影响药物质量的因素按照从大到小的风险等级进行有效的管控，与旧版的药物生产质量管理规范相比较，新改版的药物生产质量管理规范加强了药物供货商的质量管控，同时也对新型药物种类的注册、召回管理制度、药物不良反应的检测力度都相应的加大，大大扩展了药品生产质量管理应用范围和管理的程度。国家出台的相关的政策和法规加强对制药企业、医药研究工程和医药设备工程安装的施工单位的管理，对制药企业来说加强对制药设备制造企业、工程设计单位、工程安装施工单位的质量管理是未来的发展趋势。
2.2 国家加大创新技术和设备改造的扶持力度
对于国家来说，在制药设备的使用和管理上应该进一步的提高保护设备制造创新的扶持鼓励力度，保护他们的知识产权不受损害，要严厉的打击相关设备技术的剽窃行为，更要严格的限制设备生产的粗制滥造。国家应改采用更加实际的扶持形式，从医药企业的税收政策、国家资金的支持、企业的贷款数额、产品的差价补助、人才培养等几方面加强和鼓励多种新技术的研究和开发。相关的研究形式要做到产学联合攻关、多学科相互并进、制造与使用的联合攻关等方式。与此同时，国家应加大相关学科技术研究资金的投入力度，鼓励高新技术制药设备的研制和开发，鼓励制药企业积极的使用新技术、新设备。
2.3 加强对新改版的药品生产质量管理规范的学习和理解认识，及时准确的把握制药设备的发展现状，将两者更好更快的结合起来。
对制药生产企业来说，应该积极的学习新改版的药品生产质量管理规范，只有严格按照管理规范的相关要求才能生产出来符合药品生产质量管理规范需求的制药设备，才能够满足药物生产企业和消费者对制药设备的要求。相关的药品生产企业的设备操作和管理人员只有学习透彻新改版的药品生产质量管理规范的内容和要求才能设计好、选择好、管理好本企业的制药设备。
结语
综上所述，若要彻底解决我国制药企业制药设备存在的问题，就需要国家政策、设备生产企业、药品生产企业等共同努力。在观念上创新，在企业品牌上创新，在人才机制上创新，在科技管理上创新，只有这样才能走健康发展之路，走科学发展之路，走可持续发展之路，只有真正把企业文化建设好，企业才会真正兴旺发达，永久不败。中小型制药装备企业要进一步努力，在组织形式、管理方式、品牌形象上建设自己独特的企业文化，走创新、发展之路，在市场竞争的风浪中实现企业的跨越式发展，迎接新的挑战！
参考文献
[1] 赵禾粼，姚元超. 制药设备管理与GMP相适应的对策[J]. 黑龙江科技信息. 2011（07）.
制药工程自动化范文3
【关键词】制药厂；制药设备；发展现状；发展方向
引言
近几十年来，我国医药行业发展规模越来越大，因此给我国的制药装备行业的发展带来了新的契机和发展空间。据统计，我国的制药设备企业已经成为世界生产设备大国，为我国的制药事业做出了重大贡献。但是，与西方发达国家的制药设备制造业还有较大差距，尤其表现在缺乏创新性。
针对制药业常出现的问题，我国新出台的2010版GMP对制药企业的硬件和软件提出了更严格的要求。新的GMP对制药设备的设计制造与安装、验证和质量控制等方面进行了规范，最大限度地避免药品质量风险的产生。因此，制药设备制造企业应该抓住此次的2010版GMP认证机遇，努力研发新型设备，在满足新版GMP的同时，争取达到西方发达国家的先进制造水平，尽早制造出低能耗、高效率、自动化水平高的制药设备。这样不仅可以使企业在国内设备市场中立于不败之地，还能为本国制药行业谋福利。
1 我国中药制药装备行业发展现状及存在的问题
1.1 制药装备能耗高、效率低
国内制药设备企业对设备研发的资金投入力度太小，因此生产水平停滞不前，存在着很多问题，如能耗大、效率低、自动化程度低，这种情况严重阻碍了制药业的进一步发展。比如在中药提取工艺过程中，提取液的浓缩较多的采用单效浓缩器，该设备采用蒸汽夹层加热，造成加热时间长、温度较高、加热均匀性差，容易破坏热敏性药品的稳定性，同时能耗高、效率低、成本高也制约着这类设备的发展。另外，固体物料的干燥时通常采用烘箱类的干燥设备，这类设备能耗高，干燥时间长。以上举例的设备集中体现的高能耗、低效率问题亟待设备制造企业解决。
1.2 制药装备研究与药品实际生产工艺脱节
我国的制药设备企业不完全了解制药生产工艺，只是按照机械工程原理和设备要求设计和生产设备，导致生产出的设备适应性、联机性和灵活性比较差，影响设备的使用效率，不能满足制药企业的切实需要。如中药提取的生产工艺中，需要根据药材的类型（根茎类、叶类、花草类等）来设计合理的提取装置，否则，机械地进行设计势必会导致装置的适应性差。如花类药材加水提取，药材会浮于水面，不能充分浸润，从而降低提取效率。总的来说，制药设备研发和药品生产工艺脱节严重，这种状况亟待改善。
1.3 制药装备的自动质量保证检查系统缺失
新版GMP对药品质量提出了更高的标准，特别是无菌药品。新版GMP增加了质量风险管理、变更控制、偏差处理等内容，强化国内企业对相关环节的控制和管理，倡导产品质量的实时监控。目前的质量控制大部分基于单元操作，如如中药干燥设备在干燥过程中对物料的水分进行实时监控；中药生产过程在线检测，包装机械对条形码、标签遗漏及装量差异进行实时检查等。但是现有制药工艺在质量控制与保证方面仍存在较多的问题，需要引入自动质量保证检查系统。该系统对药品质量控制起着至关重要的作用，它可以将不合格的中间体或成品在生产过程中剔除，避免进入下一个工序。随着我国GMP 规范的深入推进，制药企业对装备的质量控制要求必将更加严格，自动质量控制及检查系统乃大势所趋，倡导最大限度地保障药品安全，提高药品质量。
2 我国制药装备发展方向
2.1 符合GMP 验证要求的制药装备
新版GMP 对制药装备的要求：装备的设计、选型、安装、改造和维护必须符合预定用途，便于操作、清洁和维护，以及必要时进行消毒或灭菌。与药品直接接触的设备表面应光洁、平整、易清洗或消毒、耐腐蚀，不与药品发生化学反应、吸附药品或向药品中释放物质。对于中药制剂的生产，主要从中药材前处理设备和后续的制剂生产设备的设计与效能等方面来考察。重点应考虑易清洗、不污染药物，同时要符合国家低碳节能的战略发展要求。当前，我国中药材产地加工较为粗糙，缺乏能保证中药材质量的净度标准，药材的包装物、自身夹带的泥沙、灰尘等杂质易污染设备和生产环境，也给后续的粉碎、灭菌、提取、浓缩等工艺带来了不便。所以满足制药过程规范化要求的装备是制药装备发展的基本要求。
2.2 鼓励节能降耗，提高生产效率，降低制造成本
高效能、低能耗、环境友好型企业是制药行业的标杆。高效节能型制药装备的开发与研制不仅切实地响应了国家节能减排的战略号召，也是自身企业实现可持续发展壮大的重要源泉，是未来制药装备企业发展的战略方向。一般中药制药企业都自备锅炉，提供提取、浓缩、蒸馏、干燥等热源，蒸气一次使用，能源综合利用率较低。随着GMP 改造的深入，天然气能源代替燃煤、能源价格大幅上涨、药品价格又面临下降的局面，如何降低锅炉燃料费用支出，提高蒸气利用率迫在眉睫。已有诸多厂家通过在排烟管道上安装“省煤器”，用烟气中的废热加热进入锅炉的软化水，可以节约燃料费用。能源管道改制、中药渣热解气化产能等技术的推广，将实现蒸气余热、废热及工业生物质废物资源的二次利用，大大降低燃料等生产成本，实现产品附加值的增值。
2.3 机械化程度提高，产品生产过程自动检测
加强中药的提取、分离、浓缩、干燥、灭菌等制剂生产技术集成创新的研究，借鉴现代制造技术、信息技术和质量控制技术，提高制药装备的机械自动化程度，同时对符合中成药生产特点的新工艺、新技术进行系统研究开发，并将这些技术融入制药新装备的设计与开发中，实现制药过程的机械化和自动化检测是未来制药装备的一大趋势。国内已有不少企业采用了真空上料、三维混合在线输送、多层微波干燥、离心选丸、连动包装、自动装箱等多种创新技术和在线检测，光电感应、视觉传感、自动剔除等现代质量控制手段，实现了中药浓缩丸的全自动化生产。 这些不仅给企业带来巨大的生产效益，也使企业在国内产生一定的知名度，成为制药行业的标杆。
3 总结
制药设备是制药厂生产出高质量药品的关键一环。制药设备的好坏，不仅影响到企业的生产效率、工人的劳动强度、生产安全，也直接影响企业的生产效益。因此，设备企业领导应该抓住现有的大好机遇，招收人才，不断研发、创新，以新版的GMP为指导，制造出低能耗、高效、自动化的制药设备，为企业、为国家做出贡献。
参考文献：
[1]2010版GMP.
[2]田耀华.新版GMP实施后我国制药装备行业发展前景及趋势[J]. 机电信息，2011（29）.
制药工程自动化范文4
洁净车间数字化监控系统是针对制药、电子等行业洁净车间需求开发的管理系统，利用传感器技术、自动化控制技术、智能控制技术、信息化技术、数据分析与挖掘技术等综合平台，实现对洁净车间的自动化、信息化、数字化管理，保证生产工艺环境要求大幅提高控制的稳定性、节能降耗、节省人员、移动监控等效果，提高企业综合管理水平。
【关键词】洁净车间 净化车间 AHU HAVC 自动控制
1 设计背景
空气洁净技术将空气中的微粒子、有害空气、细菌等污染物排除，并能将室内温度、洁净力、气流速度与分布、噪音振动及照明、静电控制在要求范围内，已在军事、航天、微电子、精密制造、精细化工、医疗、生物制药、食品等很多行业和领域得到广泛的应用。随着新GMP认证推进，国家食品药品监督管理局对药厂、食品厂、医院、医疗机械等行业的要求标准越来越高，洁净工程技术将应用得越来越广泛，要求也越来越严格。
目前对洁净车间的管理还是劳动密集型，能耗高，管理方式粗放，自动控制水平不高，主要操作需人工调整。而洁净室HVAC的多变量性、复杂性、时变性等因素造成过程要素之间存在严重非线性、大滞后以及强耦合关系，手动控制方法复杂，常出现人为延误和误操作，造成生产环境控制指标波动大，稳定性差，需大量的人员进行维护、调整、抄表等，人力成本高。同时，传统HVAC的技术能耗高，增加了企业运行成本。
2 系统设计方案
基于HTML5的监控和管理高度集成的平台，除了支持Windows、Mac、Linux等主流操作系统外，还支持麒麟等国产操作系统，可很好的满足今后国内操作系统变迁的需求。同时利用Web App技术，自动生成手机、平板等应用，实现移动监控，任务调度、应急处理等。彻底解决传统的SCADA系统只测重实时监控，控制与管理脱节，实现管理功能和数据分析困难，几乎不支持在手机、平板使用，成本高昂一系列等问题。
系统主要功能如下：
2.1 自动化控制、智能控制、集中监控
（1）对主要参数进行集中控制和远程监控，解决传统手工方法无法实时掌握数据，难于把控全局和及时进行精细化调整的问题，实现数据的实时化、远程化、精确化管理。
（2）对空调的新风量、回风量、温湿度、送风风量以及洁净房间的送风量、压差、温湿度等进行自动化控制，由现有的空调机组的温度、湿度控制单机控制，升级成为整个洁净车间集中自动化控制。
（3）开发独有模糊控制、联动控制、平衡控制控制系统，解决由于洁净室HVAC的自动化传统控制方法无法实现稳定控制的难题，提高生产环境的稳定性和可靠性，从而保证生产安全。
2.2 节能控制、平衡联动控制
（1）系统根据环境温度、湿度、工作时间和非工作时间段等参数，自动切换工作模式，提供不同参数下的风量和冷（热）量供给，解决传统人工控制反应不及时的问题，减少能源消耗。
（2）系统空气处理部分采用新风定风量控制、二次回风控制、冷冻机群控等控制策略，可大幅度降低空气处理所需的能源消耗。
（3）根据室外环境，自动切换工作模式。通过对洁净车间运行时所消耗的能源（水、电、气等）进行监控和记录，系统可以对历史能耗数据进行分析，形成优化的节能控制策略，节约能源，减少设备损耗。
（4）采用智能控制技术，系统可根据设定时间自动启动、停机，使洁净车间在上班时间时提前到达所需洁净度，温、湿度，压差等生产环境条件；在下班时间到达后，关闭空气处理系统，启动值班风机等，维持洁净环境最低要求。
（5）结合当地气象条件，系统还可以实现通过冷却水制冷的功能。即当地大气温度低于15℃，可以维持一定时间时，如果空气处理系统还需制冷，系统可以根据设置条件，自动关停冷冻机组，启用冷却水进行制冷，大大降低能耗，节省运行成本。
2.3 数据与报表管理
采集传感器数据，通过自动化抄表平台，实现了自动抄表，自动记录设备运行状况，设备故障自动报警，设备保养维护自动提醒等功能。
2.4 智能报警平台，设备供应商平台
（1）独创智能报警平台，通过多种参数关联比较、抽取历史数据分析，使其发出模拟人工判断的智能报警，及时发现和处理问题，解决了传统自动化系统只能显示高高报、高报、低报、低低报的孤立且单一的报警模式。
（2）提供供应商协同平台，通过手机APP、短信、自动语音电话等方式，设备厂家可实时把握异常信息和运行状态，进行故障分析，有利于快速发现问题，实时反馈处理情况给企业。同时设备供应商通过平台对设备历史运行数据分析，从而对设备的维护、保养、更换提出合理化建议。
2.5 数据分析与挖掘
（1）提供洁净车间KPI（关键绩效指标）管理，利用大数据分析和预测等技术，实现企业运行主要数据的分析、跟踪、预测，实现提前预警、及时处理。
（2）通过对年度、季度、月的整体综合能源数据统计与分析，及时将进行工艺优化及设备改造的能耗对标有效的进行展示。 通过对能耗数据的监控与分析，实现能源的成本核算，建立客观的以数据为依据的能源消耗评价体系，如图1。
3 结论
洁净数字化监管是一门跨行业、跨部门、跨学科的综合性新兴分支学科，随着国家政策的不断出台，对洁净环境要求也在不断严格， 通过在实验室测试，应用系统后，HAVC系统节能30%以上，节省人工70%左右，预计大概2-3年收回成本，因此项目易被客户接受，前景广阔。
参考文献
[1]胡汉江，白晓明.生物制药洁净厂房空调系统与压差控制方案探讨[J].洁净与空调技术，2009（1）：31-34.
[2]蔡章伟.关于药厂洁净空调系统的优化设计研究[J].科技创新与应用，2014年（18）：51-51.
[3]朱虹，杨明明.基于制药车间厂房的洁净空调设计[J].现代制造，2014（20）：55-58.
作者简介
岑贤生（1980-），男，广西壮族自治区桂平市。大学本科学历。现为广西机械工业研究院技术中心主任，高级工程师。主要研究方向为计算机、自动化控制、3D打印。
王吉才（1963-），男，黑龙江省达安。大学本科学历。现为广西机械工业研究院院长、高级工程师。主要研究方向为机械制造、智能制造、企业管理。
制药工程自动化范文5
关键词：可编程控制器 PLC智能控制技术 制药设备
中图分类号：TQ460.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）04-0014-01
近年来，随着制药行业2010版GMP的实施，对于制药工艺、减少人员干预以及制药的质量安全需求越来越高，PLC技术也开始广泛的应用于制药装备中，目前国内学者专家已经成功研发出了多种基于PLC控制技术的新型制药控制装置，实现了医药生产的连续、智能化控制。本文将对PLC智能控制技术在我国制药设备中的应用与发展展开具体探讨与论述。
1 PLC智能控制技术的运行过程
为了实现工业生产现场连运转，可编程控制器控制技术应运而生，因此，在进行系统的搭建时，计算结构理念一开始便已被融入PLC控制技术之中，可编程控制器主要由CPU、存储器、电源和专用的输入输出接口等部分组成。
可编程控制器的制药过程通常有如下三个过程：（1）可编程控制器的初始化阶段，可编程控制器系统在设备通电之后开始进入初始化的工作状态，（2）可编程控制器的扫描阶段，待第一阶段的初始化完成之后便开始进行扫描（3）可编程控制器的出错处理阶段，在可编程控制器循环的不断运转时，为保证控制器自身能够运转状态的正常和良好性，每运转一周便需要执行一次自检查，若运转检查结果出现异常，便强制进行执行扫描中断和停止，将异常结果以出错代码的形式记录存储在特殊寄存器中。
2 可编程控制技术在我国制药设备中的应用案例分析
这些制药设备利用了计算机控制技术、机械传动原理、通讯技术、医学原理和自动化控制技术，是一个集多学科技术和原理的交叉成果，中药智能配药机的研发成功是我国中医药走向现代化的里程碑。目前业内已经研制成功的制药设备，如东富龙的冻干机及自动进出料系统，自动配液系统，楚天的洗烘灌封联动线，新华的脉动真空灭菌器，欣丽的胶塞铝盖清洗机，德诺的双人灯检机，理贝的贴标机，龙腾的自动包装线等。
2.1 真空冷冻干燥机
Lyo-40（SIP、CIP）型真空冷冻干燥机，用于冻干粉针制剂的真空冷冻干燥及后续的压塞操作。该设备是指将燥含水物料冷冻到其共晶点温度以下，凝结为固体后，在适当的真空度下逐渐升温，利用水的升华性能使冰直接升华为水蒸汽，再利用真空系统中的冷凝器（捕水器）将水蒸汽冷凝，使物料低温脱水而达到干燥目的的一种现代化制药设备。
（1）该设备整个系统包括：前箱、冷凝器、冷冻系统、真空系统、循环系统、液压系统、气动系统、控制系统，以及其它相关的阀门和仪表。
（2）真空系统采用两台爱德华真空泵和两台爱德华罗茨泵来实现真空。该系统通过不锈钢管道与冷凝器连接。在靠冷凝器的位置有一个气动蝶阀，将冷凝器与真空系统隔开。
（3）循环系统采用一台海密梯克循环泵，采用4个Alfalaval品牌AC120EQ-60H-F型号换热器，采用80Kw的电加热对5cst低粘度硅油进行加热，加热时采用PID控制。
（4）液压系统主要由1个60L的Hydr-app液压站组成，316L不锈钢波纹套，液压缸、液压阀门和管道组成，通过液压站伺服比例阀调整板层的等高，精确度完全可满足与小车的对接要求。
（5）控制系统硬件由可编程控制器、触摸屏、空气开关、继电器等组成。控制系统是Tofflon Master-4000型程序，可以对机器进行自动、手动控制。可以通过计算机或触摸屏对冻干机进行操作，控制系统提供所有的报警信息。控制系统可以确保冻干机与自动进出料系统通讯。
2.2 自动进出料系统
AGV-AL-1000-15/18型移动式自动进出料系统由两个进料平台、一台AGV导向小车、一个出料平台组成，该设备适用于多种规格的管制瓶的转运，均采用自动控制。其将来自于灌装线经半加塞的冻干产品管制瓶通过移动式自动进出料系统被装载至冻干机。在产品冷冻干燥工艺结束后，管制瓶将通过移动式自动进出料系统完成卸料以使其转移至轧盖线上。
本系统中AGV小车控制站共控制五个伺服系统，定位精确度高，与多台冻干机控制站、两个进料控制站、一个出料控制站实现无线通讯，从而实现药液从灌装到冻干的智能化生产。
因引进了国外先进技术，具有很高的安全性、可靠性，如AGV小车与冻干机板层装载信息的交换，AGV小车与进出料的确认，AGV小车与冻干机小门开闭及板层升降的互锁，装有激光安全扫描仪（有障碍物靠近，小车会自动停止）等，以及运行过程中人机界面的报警或操作提示，便于操作，可保证生产的安全高效。
2.3 “双级反渗透加EDI”系统
PW15000//RO+EDI纯化水设备主要工艺是采用“双级反渗透加EDI”系统，整套制水系统采用可编程逻辑控制器控制主要动力启闭，液位、电导率和压力自动监测、调节和超限报警，并且可以在触摸屏上显示。在触摸屏上有报警灯和报警复位按钮，可实现总系统的报警。在可编程逻辑控制器控制柜上有手动控制操作按钮，方便维护操作。系统的控制和调节通过可编程逻辑控制器。
本系统是自动控制系统，设计方法，软件系统能够自动控制水罐液位、阀门以及泵的启闭，从反渗透系统出来的水，可以自动排放，合格水不合格水的传送方式的自动转换，合格水阀门带有电信号位置指示，保证水质的分断没有风险。操作者可以通过触摸屏控制系统，并显示设备运行状态，使设备在安全可靠的情况下良好的运行，在发生异常及时报警或报警停机。
该系统在储存系统满时自动进入循环运行状态，以防止微生物的滋生。其结构简单、程序简洁、编写方便、运行稳定可靠，应用于制药用纯化水生产过程中，极大地提高了设备运行效率及生产线的自动化水平，医药用PW15000//RO+EDI型纯化水系统的工程应用价值十分显著和巨大。
2.4 多效蒸馏水机
MS5000/6B型多效蒸馏水机是以纯化水为原料水，利用相应的制水工艺，生产注射用水的设备，生产出的注射用水水质符合中国药典2010版、美国药典USP34版、欧洲药典EP5版的相关规定。
MS5000/6B型多效蒸馏水机由可编程逻辑控制器（PLC）控制，监视和记录，可编程逻辑控制器连接“现场”仪表和操作元件（泵、阀等），实现自动运行，报警和内部互锁管理和关键过程参数的连续监控和记录。操作界面通过一个人机界面，显示多效蒸馏水机的运行条件和报警信号；关键的操作和参数设定点在通过密码程序后输入；运行前需要通过人机界面的“流程状态”与“参数设置”窗口设置运行参数。操作面板显示工业蒸汽压力、注射用水电导率、原料水电导率、工业蒸汽凝结水温度、二效蒸发器温度、末效蒸发器温度、原料水流量等变量，通过可编程逻辑控制器传递到人机界面。实现注射用水中蒸馏环节的智能化。
多效蒸馏水机具有系统有效性，如电源故障（或掉电）时系统进入“安全状态”，系统程序与数据自动保留，以保护操作人员、设备本身以及产品。当电源恢复时，如果没有操作人员参与，系统不应允许自动重启。可提供PLC & OIT应用程序CD复本，意外后通过编程软件的恢复程序进行恢复。对PLC和OIT间的通讯端口，系统可检查出通讯错误，并提示用户通讯错误。系统设计成在带电状态时，维持在“待机”状态。
这一研发成果使PLC运行过程总的初始化过程得到了很大程度的简化，也让整个程序的结构更为清晰简洁，确保了程序运行的稳定性和可靠性，提高了设备运行的稳定性，极大地提高了注射用水制备的效率。
3 结语
目前而言，虽然制药生产行业中的制药装备已经大量运用PLC技术来实现自动化控制，然而，我国制药生产设备中的自动化控制技术仍旧有诸多亟待改进优化之处。这就需要我们一如既往的不断研究与探索，为我国制药行业实现智能化生产做出应有的贡献。
参考文献
[1]孙怀远.PLC控制片剂/胶囊装瓶联动机[J].包装世界，1998（03）.
制药工程自动化范文6
一、“一体两翼”的课程体系的构架
2001年石家庄市提出了建设“药都”的目标：计划将本市建成国内最大的抗生素、维生素生产基地以及国内外具有一定优势的半合成抗生素、生物制药基地与中药现代化基地，形成在国内有较高知名度的“药都”。按照高等职业教育“能力本位观”的要求，针对制药行业一线职业岗位群对知识、能力、素质的实际需求进行调研，发现在大量需求化学制药生产、运行、管理岗位的同时，围绕制药技术的设备维护岗位和药品营销岗位也成为制药行业人才需求增长点。基于上述市场调研结果，石家庄职业技术学院经过专家指导委员会论证，确定了以化学制药技术为主体，制药设备维护和医药营销为两翼的“一体两翼”课程体系架构，这种“一体两翼”课程体系按类型由实践和理论两个教学部分组成。
1.实践教学体系构成
（1）基本技能模块。具有良好文化修养、美学修养、纪律观念、具有较强自学基础和能力、科学锻炼身体的基本技能：通过政治理论与道德修养、军训、体育等实训课程来形成；计算机、英语应用能力：通过英语课的听说训练、上机实训来形成。（2）职业基本技能模块。具有基础化学实验知识的学习、操作、分析、设计能力；化工生产设备认知、操作、设计、维护等基本能力；化工生产系统基本参数测量及自动控制的基本能力；识、读企业生产设备图和工艺流程图的基本能力；化工生产过程中进行零件加工、设备维修及检修的基本能力；药品生产过程关于原料、中间体、产品的分析检测的基本能力；通过基础化学实验、化工机械实训、化工仪表及自动化实训、药物合成实验及药品分析实验来形成。（3）双证书模块。中级分析工证书：化学实验的基本操作技能；实验室常用设备的使用、保养；常用试剂的配制方法，实验数据的处理能力；通过分析工培训来形成。（4）主体核心技能模块。具有化学合成药物生产的实用基本技能、工艺生产控制的基本能力、工业生产认知基本能力。（5）设备维护方向技能。具备常见化工制药机械的有关维护、维修、安全使用等基本能力。（6）医药营销方向技能。具备各种医药产品的营销策划、推销能力等。“一体两翼”所需的能力通过专业技能测试、生产顶岗实习、工作实习等形成。
2.理论教学体系构成。以职业岗位群需求为中心设置课程体系。一个“主体”：化学制药技术工艺操作控制方面以有机化学、化工原理、药物合成反应、药物分析与检测技术、制药工艺学、工业药剂学、制药工程设备、药事管理等课程为主。“两翼”：设备维护方面以化工机械基础、化工仪表及自动化、制药机械和设备维护为主；药品营销方面以药理学、药物化学、药品营销学为主。这种课程体系的架构增强了专业培养的灵活性、适应性，突出了人才培养的针对性和实用性，满足了社会经济发展对人才的需求。
二、“实境育人”教育教学方法
1.校内“实境育人”环境。校内实训基地不断地改善实验、实训条件。在原有化学基础实验室、化工原理实训室、有机合成实训室、分析测试实训室、纯化水实训室的基础上，又建成了制药专业中试车间，改造了纯化水实训室，又新上纯水自动化灌装线一套。
制药专业中试车间，按照“教学、实用、安全、规范”四大原则进行安装设计，车间内部分为动力区和生产区，公用工程齐全，蒸汽、冷冻盐水、压缩空气、循环冷冻水等全部按照制药厂实景要求安装，是一个小型化的制药车间，实现了院校与企业工厂的“零距离”接触，为学生课程实习、顶岗实习提供了一个完整的校内实境教学平台。在车间内不仅可以进行加热、制冷、高压等反应操作，还可以进行固液分离、流体输送、干燥、精馏等操作，并可以进行化工原理、化工仪表及自动化、化工机械、化学反应工程等多门课程的现场教学，是一个完整的实境教学基地。
为了使实验、实训设备更加贴近教学，提高学生的综合实力，学院又购置了14个单元的化工仿真车间，在此化工仿真车间学生可以模拟例如离心泵、换热器、压缩、吸收、精馏、间歇反应、连续反应、加热炉、常减压蒸馏等操作。仿真车间涉及的仿真软件都具有真实的工业背景，工艺流程、设备结构和自控方案都来源于实际；精选的单元操作内容都是制药工业中最常见的；操作与控制界面先进；突出操作实践。仿真车间的建成和使用，在实境教学中也发挥了巨大的作用。
2.校外“实境育人”环境。加强校内实验实训条件建设的同时，根据学生职业能力培养的要求，充分利用社会资源，依托行业优势，加强校外实习实训基地的建设。近几年，化学制药技术专业先后选择了一批技术装备先进，管理科学规范，生产规模适度的生产企业，采用多种方式与之合作，共建校外实训基地。
采用走出去的方式与石家庄某制药厂合作，共建药物制剂实训基地。专业课的课程实验、工程实验、毕业设计均可在工厂由专业教师和工程技术人员共同指导完成，学生以工人的身份在生产一线跟班劳动，在生产实践中学习，使学生对药品生产过程的工艺、设备、车间布置、劳动组织、产品物流、市场状况、环保要求和新材料、新工艺研究开发等有全面的了解和认识，为“零距离”就业奠定基础。通过与多家企业建立教学、研发和技术服务的关系，使产学研合作模式初步形成，极大地促进了化学制药专业的发展，达到了校企合作，互惠双赢的目的。
3.“实境育人”的实践教学体系。强化实践教学，使学生的大部分精力放在提高自身技术操作水平和技术改造水平，主动适应社会的需要。把实践教学内容贯穿于整个教学过程中，形成“工学结合”的实践教学内容体系，建立了相对独立的六步走实践教学体系：即进行化学实验的基本训练和对生产企业的体验实习、进行职业基础课程的实训和双证书培训、进行职业技术课程的实训与实习、顶岗实习、进行专业技能的训练与测试、进行工作实习或毕业设计。环节中渗透爱岗敬业、艰苦朴素、吃苦耐劳等人文素质的教育。
三、“一体两翼、实境育人”课程体系实施的保障机制
1.规章制度建立与执行。学院积累多年教学管理经验并遵循教育规律，制定和形成了教学管理规范和教学管理制度，制定了教学管理文件汇编，使教学管理规范化和科学化。我系根据各专业特点，进一步完善和健全系级教学管理制度，建立健全学生管理规章制度，并聘请了6位具有高级职称、实践经验丰富的知名专家成立了“专业指导委员会”。教学工作严谨、规范，严格执行各项教学管理制度，形成了一套行之有效的教学质量监控体系。
2.实力雄厚，爱岗敬业的教学师资队伍。化学制药技术专业现有专任教师17人：其中教授2人，副高职5人；具有双师素质教师13人；硕士研究生8人；院级骨干教师8人。本专业教师在高职教育的改革中边探索边总结提高，取得了良好的教学成绩。
3.教学质量标准健全。制定《教学管理规范》，对课堂教学、实习、实训等各教学环节都制定了标准和要求。还根据学生提前就业所带来的对教学过程的影响，在广泛调研的基础上制定了“关于加强毕业设计（毕业论文）工作的意见”、“提前就业学生教学要求”、“学生工作学期教学组织和管理办法”等文件，及时解决教学过程中出现的问题，适应新时期教学需要。
四、“一体两翼、实境育人“课程体系的成效
1.实践能力大幅度提高。课程体系能满足培养目标对职业能力培养标准的要求，并能根据技术发展的实际予以更新。这套完整的课程体系从化学制药专业2001级开始策划建立并实施。几届学生下来，学生的实践动手能力得到很大提高。
2.高就业率。几年来，已经有400多名学生在校内外实训基地完成实习实训任务，基本实现了“工学结合”的教育模式，学生“零距离”上岗。一次就业率达95%以上。
3.实质性办学。有校内的实训车间作基地，与多家企业实现资源共享、信息共享，建立了紧密的合作关系，并与几家企业开展实质性联合办学的探索实践。
4.高就业质量。由于企业参与教学全过程，培养的学生符合企业的用人要求，因此，毕业生更加适销对路。并受到用人单位的一致好评。
5.落实双证书。2004年首次开展“化学检验工中级工”的培训和考核工作，02级60名制药专业学生全部拿到《化学分析中级工》证书，增强了学生就业的竞争实力。04级将分析工培训纳入人才培养方案，所有学生经过培训，既能拿到证书。
