制藥廠管控一體化信息系統(tǒng)設(shè)計

【摘 要】在制藥廠生產(chǎn)經(jīng)營過程中，越來越重視信息化技術(shù)的應(yīng)用，以達到提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)生產(chǎn)安全的目的。在制藥廠生產(chǎn)體系中，目前應(yīng)用比較廣泛的就是管控一體化信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)ιa(chǎn)管理、過程控制等信息進行處理、分析，以及優(yōu)化和整合，從而提高制藥廠的運營效率和市場競爭能力。本文主要對制藥廠管控一體化信息系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計的一些問題進行探討和研究，以期能夠為制藥廠的發(fā)展做出一定的共享。

【關(guān)鍵詞】制藥廠；管控一體化；信息系統(tǒng)；OPC協(xié)議

隨著信息化技術(shù)的普及，流程型企業(yè)越來越重視管理信息化的建設(shè)，信息化程度越來越高，使得生產(chǎn)控制和流程管理的聯(lián)系也越來越密切，管控一體化的實現(xiàn)對企業(yè)的發(fā)展意義重大。從制藥廠角度分析，管控一體化信息系統(tǒng)的建立，能夠?qū)⒐芾韺优c生產(chǎn)控制層通過實時平臺連接一起，從而有效地解決了二者之間數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)共享的信息障礙問題，同時也增強了制藥廠產(chǎn)品的市場競爭力，為制藥廠的發(fā)展指明了方向。

一、制藥廠建立管控一體化信息系統(tǒng)的意義

從當前我國制藥行業(yè)的發(fā)展狀況來看，很多制藥廠的技術(shù)裝備、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制與監(jiān)管等方面的自動化管理程度還遠未達到國際制藥行業(yè)的整體水平，因此，國內(nèi)制藥廠有必要建立全天候?qū)崟r監(jiān)控系統(tǒng)，以提高生產(chǎn)管理水平。對于制藥廠而言，通過信息化技術(shù)對傳統(tǒng)生產(chǎn)管理方式進行改造，對生產(chǎn)裝置進行集中控制，對設(shè)備運行進行動態(tài)監(jiān)測，對生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行實時跟蹤，這在提升制藥廠生產(chǎn)自動化和管理信息化水平的基礎(chǔ)上，還完成了生產(chǎn)過程經(jīng)營的智能化。由此可見，管控一體化技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠突破傳統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的限制，有效彌補現(xiàn)階段制藥設(shè)備、工藝以及管理上存在的不足，還在一定程度上提升了制藥廠的市場競爭力，對制藥廠的健康、可持續(xù)發(fā)展起到了積極的推動作用[1]。

二、制藥廠管控一體化信息系統(tǒng)的設(shè)計

（一）OPC設(shè)備及其體系結(jié)構(gòu)

OPC指的是將OLE應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，OLE也被賦予了更多的新特征，OPC也逐漸發(fā)展成為一種獨立于計算機語言、操作系統(tǒng)乃至硬件平臺的規(guī)范，從而為工業(yè)控制領(lǐng)域構(gòu)建了更為規(guī)范的數(shù)據(jù)訪問機制。利用OPC規(guī)范，簡化了設(shè)備的連接，不再需要更多的驅(qū)動程序。OPC規(guī)范由OPC客戶和OPC服務(wù)器組成，為工業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)傳輸制定了一系列的發(fā)展計劃，可以實現(xiàn)在線數(shù)據(jù)監(jiān)測、報警事件處理、歷史數(shù)據(jù)訪問、遠程數(shù)據(jù)訪問等功能，由此構(gòu)建的系統(tǒng)在操作上更為靈活、高效[2]。OPC規(guī)范實際上為系統(tǒng)提供了兩套接口方案，一種是COM接口，該方案效率較高，能夠?qū)崿F(xiàn)OPC服務(wù)器性能的最大化，因此采用C++語言的系統(tǒng)普遍運用這套方案；另一種是自動化接口，能夠?qū)崿F(xiàn)解釋性語言或宏語言對OPC服務(wù)器的訪問，因此采用VB語言的系統(tǒng)通常會運用這套方案。作為一種可執(zhí)行程序，OPC服務(wù)器是以設(shè)定的速率來與物理設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互，其內(nèi)部內(nèi)有一個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，用來存儲最新數(shù)據(jù)值，通過服務(wù)器緩沖區(qū)便可以讀取數(shù)據(jù)，在此過程中，運用到了同步和異步兩種方式，采用異步方式能夠盡大限度地節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，為避免阻塞數(shù)據(jù)請求，一般都會采用異步方式[3]。

（二）制藥廠配套工程數(shù)據(jù)管理及組態(tài)設(shè)計

制藥廠配套工程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的建立，主要是為了采集和統(tǒng)計制藥廠生產(chǎn)管理過程中的配套工程數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)對設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)控與管理，該系統(tǒng)的底層結(jié)構(gòu)較多，主要有配電、純水制備、凈化車間狀態(tài)、中央空調(diào)、空氣壓縮子、工藝介質(zhì)、消防報警等眾多子系統(tǒng)構(gòu)成，這里主要針對純水制備子系統(tǒng)進行組態(tài)設(shè)計，建立制藥廠純水制備車間的管控一體化信息系統(tǒng)，從而實現(xiàn)生產(chǎn)實時畫面監(jiān)控、數(shù)據(jù)信息查詢、數(shù)據(jù)一覽、過程回放、過程趨勢、報表生成、網(wǎng)頁發(fā)布等功能。組態(tài)設(shè)計的首要環(huán)節(jié)是設(shè)立人機界面，通過界面演示工作流程，并對工作流程進行實時監(jiān)測控制。界面設(shè)計主要包括主畫面、純水和注射水車間及其歷史曲線、純水和注射水系統(tǒng)的報警、純水和注射水系統(tǒng)的報表等界面，主畫面實際上就是一個封面，對系統(tǒng)名稱和設(shè)計者相關(guān)資料進行確認；車間界面包括純水制備和注射水車間，其中，純水車間界面最為重要，它對純水車間的整體運作進行了宏觀展示，并通過動畫方式將流動過程、水泵運轉(zhuǎn)等基本情況表現(xiàn)出來；報警界面顯示的是系統(tǒng)中的一些比較重要的情況，如液位、溫度以及系統(tǒng)啟停等，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，通過畫面便能夠找到問題所在[4]。

（三）基于OPC協(xié)議的管控一體化信息系統(tǒng)的構(gòu)建

工業(yè)控制領(lǐng)域普遍存在著兩類數(shù)據(jù)通信問題，一種是如何實現(xiàn)控制系統(tǒng)與現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，另一種是如何實現(xiàn)工業(yè)過程管理中的高級應(yīng)用系統(tǒng)與相關(guān)控制系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)通信，基于OPC協(xié)議的管控一體化信息系統(tǒng)主要解決的就是后一種數(shù)據(jù)通信問題?，F(xiàn)階段，很多組態(tài)軟件都能夠支持OPC規(guī)范，因此，通過網(wǎng)絡(luò)就能夠?qū)崿F(xiàn)以O(shè)PC方式的數(shù)據(jù)通信。在使用OPC服務(wù)器之前，應(yīng)在組態(tài)軟件中建立OPC服務(wù)器設(shè)備，由組態(tài)軟件工程瀏覽器的“設(shè)備”項目來選中“OPC服務(wù)器”，通過新建和自動搜索來完成所有OPC服務(wù)器的安裝。OPC服務(wù)器在管控一體化系統(tǒng)中是一個獨立的應(yīng)用程序，因此不同的OPC服務(wù)器，其數(shù)據(jù)項定義的方法以及界面設(shè)計可能存在一定的差異[5]。

結(jié)論：綜上所述，以純水制備車間管控一體化信息系統(tǒng)構(gòu)建為例，現(xiàn)階段制藥廠管控一體化信息系統(tǒng)已經(jīng)基本上實現(xiàn)了生產(chǎn)流程實時畫面監(jiān)控、數(shù)據(jù)信息定位查詢、過程回放、過程趨勢、報表生成、網(wǎng)頁發(fā)布等功能，解決了高級應(yīng)用系統(tǒng)與相關(guān)控制系統(tǒng)之間實時數(shù)據(jù)通信的問題，而控制系統(tǒng)與現(xiàn)場設(shè)備之間數(shù)據(jù)交換的問題還有待研究。

參考文獻：

[1]陳建華.管控一體化企業(yè)信息系統(tǒng)中SIS規(guī)劃問題分析[J].中國電力，2005，12（6）：77-80.

[2]陳建華.以管控一體化為信息系統(tǒng)建設(shè)目標進行SIS規(guī)劃[J].電力信息化，2005，15（8）：11-12.

[3]陳麗娟，夏安邦，楊欣.基于軟件總線的管控一體化信息集成研究[J].控制工程，2004，13（6）：491-493.

[4]楊懷玲，喬衛(wèi)國，苗風明.測量設(shè)備管控一體化信息系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009，19（7）：32-33.

作者簡介：瞿國慶，性別男，（出生年月1976.8-），民族漢，籍貫江蘇南通，學(xué)位碩士，職務(wù)副總經(jīng)理，職稱高級工程師，研究方向計算機應(yīng)用，工作單位江蘇省南通市南通博士未來信息科技有限公司。