抗生素發(fā)酵生產(chǎn)自動(dòng)化控制DCS工程可行性研究報(bào)告

1、抗生素發(fā)酵生產(chǎn)自動(dòng)化控制（DCS）工程可行性研究報(bào)告未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽抗生素發(fā)酵生產(chǎn)自動(dòng)化控制(DCS)工程可行性研究報(bào)告目錄第一章 總 論 錯(cuò)誤！一、項(xiàng)目名稱和建設(shè)單位 錯(cuò)誤！二、建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模 錯(cuò)誤！三、項(xiàng)目總投資規(guī)模 錯(cuò)誤！四、資金籌措 錯(cuò). 誤！五、投資使用計(jì)劃 錯(cuò)誤！六、建設(shè)期限 錯(cuò). 誤！七、項(xiàng)目效益 錯(cuò). 誤！八、可行性研究報(bào)告

2、編制依據(jù) 錯(cuò)誤！九 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 錯(cuò)誤！第二章 項(xiàng)目背景及必要性 錯(cuò) 誤！一、項(xiàng)目背景 錯(cuò). 誤！二、項(xiàng)目建設(shè)的必要性 錯(cuò)誤！第三章 建設(shè)單位基本情況 錯(cuò) 誤！一、建設(shè)單位基本情況 錯(cuò)誤！二、現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)條件 錯(cuò)誤！三、資產(chǎn)與財(cái)務(wù)狀況 錯(cuò)誤！四、協(xié)作單位情況 錯(cuò)誤！第四章 市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè) 錯(cuò) 誤！一、國(guó)外紫花苜蓿種子生產(chǎn)現(xiàn)狀 錯(cuò)誤！二、國(guó)內(nèi)紫花苜蓿種子生產(chǎn)現(xiàn)狀 錯(cuò)誤！三、甘肅省牧草種子生產(chǎn)現(xiàn)狀 錯(cuò)誤！四、目標(biāo)產(chǎn)品市場(chǎng)分析及預(yù)測(cè) 錯(cuò)誤！第五章 建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案 錯(cuò) 誤！未定義書簽一、原則與依據(jù) 錯(cuò). 誤！未定義書簽二、建設(shè)規(guī)模 錯(cuò). 誤！未定義書簽二、產(chǎn)品方案 錯(cuò). 誤！未定義書簽第

3、六章 項(xiàng)目選址和建設(shè)條件 錯(cuò) 誤！未定義書簽一、項(xiàng)目選址原則 錯(cuò)誤！未定義書簽二、項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)及用地情況 錯(cuò)誤！未定義書簽三、建設(shè)地點(diǎn)自然、資源及社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件 錯(cuò)誤！未定義書簽第七章 工藝技術(shù)方案和設(shè)備選型 錯(cuò) 誤！未定義書簽一、工藝技術(shù)方案 錯(cuò)誤！未定義書簽二、設(shè)備選型 錯(cuò). 誤！未定義書簽第八章 項(xiàng)目建設(shè)方案與建設(shè)內(nèi)容 錯(cuò) 誤！未定義書簽一、指導(dǎo)思想和原則 錯(cuò)誤！未定義書簽二、項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo) 錯(cuò)誤！未定義書簽三、項(xiàng)目建設(shè)總體思路 錯(cuò)誤！未定義書簽四、建設(shè)內(nèi)容 錯(cuò). 誤！未定義書簽第九章 項(xiàng)目建設(shè)周期與進(jìn)度安排 錯(cuò) 誤！未定義書簽一、建設(shè)期限 錯(cuò). 誤！未定義書簽二、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃 錯(cuò)誤！未

4、定義書簽第十章 環(huán)境保護(hù)與安全生產(chǎn) 錯(cuò) 誤！未定義書簽一、環(huán)境保護(hù) 錯(cuò). 誤！未定義書簽二、勞動(dòng)安全 錯(cuò). 誤！未定義書簽第十一章 項(xiàng)目組織管理實(shí)施進(jìn)度 錯(cuò) 誤！未定義書簽一、項(xiàng)目實(shí)施組織管理 錯(cuò)誤！未定義書簽二、項(xiàng)目建成后的組織管理 錯(cuò)誤！未定義書簽第十二章 投資估算與資金籌措 錯(cuò) 誤！一、投資估算 錯(cuò). 誤！二、資金來源與運(yùn)用 錯(cuò)誤！第十三章 社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益分析 錯(cuò) 誤！一、經(jīng)濟(jì)效益分析的依據(jù) 錯(cuò)誤！二、總成本費(fèi)用 錯(cuò). 誤！三、項(xiàng)目盈利能力 錯(cuò)誤！四、財(cái)務(wù)效益分析 錯(cuò)誤！五、不確定性分析 錯(cuò)誤！六、社會(huì)效益分析 錯(cuò)誤！七、生態(tài)效益 錯(cuò). 誤！第十四章 可行性研究結(jié)論與建議 錯(cuò) 誤！一、可

5、行性研究結(jié)論 錯(cuò)誤！未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽 未定義書簽二、建議 錯(cuò). 誤！一、概述1 項(xiàng)目概況1.1項(xiàng)目名稱：抗生素發(fā)酵生產(chǎn)自動(dòng)化控制（DCS）工程12 項(xiàng)目承擔(dān)單位：岳陽中湘 XX 藥業(yè)集團(tuán)有限公司1 . 3 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： xx1. 4 項(xiàng)目起止時(shí)間： 2001年元月 2002年6月1 . 5 項(xiàng)目主管部門：湖南省信息產(chǎn)業(yè)廳1 . 6 項(xiàng)目簡(jiǎn)要內(nèi)容及實(shí)施目標(biāo)：利用計(jì)算機(jī)集散控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)公司 主要抗生素生產(chǎn)車間（包括六、九、十車間共計(jì)1495T紅霉素發(fā)酵體積） 的

6、發(fā)酵自動(dòng)化控制。2 .企業(yè)概況2. 1 企業(yè)簡(jiǎn)介2. 1. 1 企業(yè)名稱：岳陽中湘 XX 藥業(yè)集團(tuán)有限公司2. 1 . 2 法定代表人： xx2. 1 . 3 所有制性質(zhì)：國(guó)有獨(dú)資2. 1 . 4 隸屬關(guān)系：中國(guó)醫(yī)藥集團(tuán)總公司下屬中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)公司的全 資子公司2. 1. 5企業(yè)地址：湖南省岳陽市xx山一號(hào)2. 1 . 6 電話： 07308XX04 1 12. 1 . 7 郵政編碼： 4140002. 2 人員情況2. 2. 1 職工總數(shù)： 2053人2. 2. 2 工程技術(shù)人員： 605人其中 高級(jí)職稱： 11人 中級(jí)職稱： 175 人 初級(jí)職稱： 419 人2. 2. 3 計(jì)算機(jī)、自控及相

7、關(guān)專業(yè)人數(shù)： 28人2. 3 企業(yè)資產(chǎn)信用狀況2. 3.1資產(chǎn)總額：42386 萬元2. 3.2固定資產(chǎn)原值：29248 萬元2. 3.3固定資產(chǎn)凈值：22368 萬元2. 3.4流動(dòng)資產(chǎn)：17405萬元2. 3.5負(fù)債總額：31726 萬元2. 3.6流動(dòng)負(fù)債：12584萬元2. 3.7所有者權(quán)益總額：10659 萬元238 收入總額：25628 萬元239 主要營(yíng)業(yè)收入： 25628 萬元 2310 稅后利潤(rùn)總額： 1605 萬元 2311 銀行借款總額： 19628 萬元 2312 銀行信用等級(jí)： A 級(jí) 2313 稅務(wù)局情況記錄：納稅先進(jìn)單位 24 企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)情況岳陽中湘 XX 藥業(yè)

8、集團(tuán)是以生產(chǎn)抗生素原料藥為主，同時(shí)生產(chǎn)制劑、 中成藥的大型醫(yī)藥企業(yè)，現(xiàn)有六條抗生素原料生產(chǎn)線（其發(fā)酵規(guī)模名列 全國(guó)同行業(yè)廠家第四位） 、三條合成藥生產(chǎn)線、一個(gè)制劑分廠、一個(gè)藥 物研究所，下轄五個(gè)子公司和一個(gè)合資公司。 1999年完成工業(yè)總產(chǎn)值 43557 萬元，銷售收入 22794 萬元，上交利稅 1463 萬元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn) 1129 萬元； 2000年完成工業(yè)總產(chǎn)值 49821 萬元，銷售收入 24848 萬 元，上交利稅 1554 萬元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn) 1325萬元。公司有自營(yíng)進(jìn)出口權(quán)， 產(chǎn)品暢銷全國(guó)各地，遠(yuǎn)銷東南亞、意大利、西班牙、東歐等國(guó)家，國(guó)家 級(jí)新藥阿瑞被列為國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化規(guī)劃。二、項(xiàng)

9、目開發(fā)的必要性1項(xiàng)目提出的背景中湘xX勺前身為岳陽市制藥一廠，多年來一直主要生產(chǎn)紅霉素、螺 旋霉素等抗生素原料系列產(chǎn)品。由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一、融資渠道不暢、設(shè) 備裝備水平較低、營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)不夠健全、信息收集手段落后等多方面因素 的影響，中湘XX勺整體競(jìng)爭(zhēng)能力比較差，特別是在90年代末期表現(xiàn)得尤 為突出。 1996至1998年，企業(yè)連續(xù)三年虧損，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)舉步維艱。 1999 年，公司決策層實(shí)施戰(zhàn)略結(jié)構(gòu)調(diào)整，提出原料藥、制劑藥和中成藥三分 天下、齊頭并進(jìn)勺發(fā)展思路，并通過實(shí)施兼并重組、技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備改 造、健全營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)等諸多強(qiáng)有力措施， 一舉扭轉(zhuǎn)了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)勺被動(dòng)局面， 當(dāng)年實(shí)現(xiàn)了扭虧為盈勺目標(biāo)。 但日趨激

10、烈勺市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)迫使我們必須 更加冷靜地面對(duì)現(xiàn)實(shí)， 中國(guó)加入世界貿(mào)易組織既給我們帶來了發(fā)展勺機(jī) 遇，又使我們面臨著更大勺挑戰(zhàn)。 2000年，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上隨著系列紅霉素 衍生物勺不斷開發(fā)問世，紅霉素原料藥勺市場(chǎng)需求量相應(yīng)地得到了增 長(zhǎng)，但紅霉素原料藥勺生產(chǎn)廠家也在不斷地增多，紅霉素原料市場(chǎng)總勺 趨勢(shì)是供大于求，一場(chǎng)沒有硝煙勺價(jià)格大戰(zhàn)已經(jīng)打響；國(guó)際市場(chǎng)方面則 表現(xiàn)為歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家有大量進(jìn)口中國(guó)紅霉素原料藥勺跡象， 但進(jìn)口勺門 檻較高，對(duì)產(chǎn)品勺質(zhì)量提出了更高勺要求。作為紅霉素老牌生產(chǎn)廠家， 我們惟有進(jìn)一步加快技術(shù)創(chuàng)新的步伐，努力降低產(chǎn)品制造成本，全面增 強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力，才能在如此激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下站

11、穩(wěn)腳跟，并據(jù) 此獲得出口的先機(jī)。眾所周知， 利用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)已在我國(guó)開展了十幾年的科 學(xué)實(shí)踐，自動(dòng)化控制技術(shù)在醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的研究與應(yīng)用出現(xiàn)了大量 成功的范例。雖然紅霉素具有生產(chǎn)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)過程復(fù)雜、控制難度大 等特點(diǎn)，但我們?nèi)匀粚?duì)應(yīng)用和研究 “紅霉素發(fā)酵生產(chǎn)自動(dòng)化控制 ”抱有信 心。在反復(fù)考察論證的基礎(chǔ)上，我們提出了 “應(yīng)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)控 制發(fā)酵生產(chǎn)，改造傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝過程，提高紅霉素發(fā)酵生產(chǎn)水平 ”的技 術(shù)創(chuàng)新思路。2000年，湖南省電子信息系統(tǒng)推廣應(yīng)用工作小組辦公室下達(dá)了關(guān) 于申報(bào) 2001年電子信息應(yīng)用貸款項(xiàng)目的通知 ，我們決定將 “抗生素發(fā)酵 自動(dòng)化控制（DCS）工程”作

12、為國(guó)家倍增計(jì)劃貸款貼息項(xiàng)目進(jìn)行申報(bào)， 以借助國(guó)家資金扶助將企業(yè)信息化工作推上一個(gè)新的臺(tái)階。2國(guó)內(nèi)外同類項(xiàng)目的應(yīng)用情況2 1項(xiàng)目的工作原理抗生素發(fā)酵工藝生產(chǎn)過程是生物、 化學(xué)和工程等學(xué)科的理論和技術(shù) 的綜合利用，其機(jī)理十分復(fù)雜，控制過程非常困難。抗生素發(fā)酵計(jì)算機(jī) 控制就是通過對(duì)菌種的環(huán)境條件要求和代謝變化規(guī)律各參數(shù)的變化進(jìn) 行測(cè)量，結(jié)合代謝調(diào)控的基礎(chǔ)理論來有效地控制發(fā)酵，使菌種的代謝變 化沿著最佳的方向進(jìn)行，以較低的能量和物料消耗生產(chǎn)更多的發(fā)酵產(chǎn) 品。22 國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況 國(guó)外的工業(yè)控制起步較早，特別是美國(guó)、日本和德國(guó)等西方資本主 義國(guó)家，在醫(yī)藥生產(chǎn)領(lǐng)域有著很高的計(jì)算機(jī)控制水平，但為了追求巨額

13、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)是抗生素原料藥的生產(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)用工作一直沒有重大進(jìn)展。3該項(xiàng)目開發(fā)前與投入使用后，企業(yè)在生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、質(zhì)量、技術(shù) 與管理等方面的變化及成

14、效紅霉素發(fā)酵自動(dòng)化控制項(xiàng)目投入正常使用后， 企業(yè)可望取得非常顯 著的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成效，具體可表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：31生產(chǎn)方面適時(shí)的參數(shù)檢測(cè)和控制將使發(fā)酵生產(chǎn)更加穩(wěn)定，生產(chǎn)產(chǎn)量由此可得到大幅度的提高。32管理方面數(shù)據(jù)記錄：真實(shí)可靠，實(shí)時(shí)記錄，避免了過去人工記錄數(shù)據(jù)的隨 意性和錯(cuò)誤；工作監(jiān)督：從記錄的數(shù)據(jù)可以隨時(shí)檢查生產(chǎn)的正常與否，可增強(qiáng) 工人的責(zé)任心，協(xié)助車間管理人員開展生產(chǎn)的督察工作；職工培訓(xùn)：自動(dòng)化控制系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，對(duì)操作 和維護(hù)管理人員素質(zhì)要求較高， 圍繞自控系統(tǒng)開展的各項(xiàng)培訓(xùn)工作可提 高職工的技能水平；決策調(diào)度： 公司領(lǐng)導(dǎo)和生產(chǎn)調(diào)度等各級(jí)管理人員通過網(wǎng)絡(luò)可實(shí)時(shí) 查詢生產(chǎn)信息，

15、增強(qiáng)了生產(chǎn)決策和生產(chǎn)調(diào)度的科學(xué)性和合理性。33技術(shù)方面 補(bǔ)料自控：補(bǔ)料自控改變了傳統(tǒng)的補(bǔ)料方式。傳統(tǒng)補(bǔ)料方式是每 隔較長(zhǎng)一段時(shí)間一次性大批量的補(bǔ)加料液， 這對(duì)微生物的生長(zhǎng)環(huán)境產(chǎn)生 巨大沖擊，影響發(fā)酵水平；自控補(bǔ)料則是根據(jù)設(shè)定好的補(bǔ)料速度，連續(xù) 均勻少量地補(bǔ)加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，由于連續(xù)補(bǔ)料對(duì)微生物生產(chǎn)環(huán)境沖擊減少， 從而達(dá)到提高發(fā)酵水平的目的。消沫自控：在發(fā)酵期間，有時(shí)微生物生長(zhǎng)旺盛，產(chǎn)生大量泡沫， 抬高了發(fā)酵液液位，可能會(huì)出現(xiàn)逃液現(xiàn)象。傳統(tǒng)手工控制時(shí)，常常不能 及時(shí)發(fā)現(xiàn)泡沫的產(chǎn)生，即便發(fā)現(xiàn)泡沫也難以加入適量的消沫劑控制逃 液。而消沫自控則能馬上檢測(cè)到泡沫的產(chǎn)生，并自動(dòng)連續(xù)補(bǔ)加消沫劑， 直到消除泡沫為止

16、。優(yōu)化工藝：對(duì)發(fā)酵生產(chǎn)進(jìn)行自動(dòng)化控制，可由此得到大量實(shí)時(shí)準(zhǔn) 確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，這為優(yōu)化生產(chǎn)工藝的研究和工藝改變提供了極大的幫 助。發(fā)酵過程中以往傳統(tǒng)的控制方法，均是以動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，采用最佳 工藝控制點(diǎn)為依據(jù)的靜態(tài)操作方法， 這種控制忽略了發(fā)酵過程中的動(dòng)態(tài) 變化及其與其他發(fā)酵過程參數(shù)的關(guān)系， 在生產(chǎn)控制過程中有較大的局限 性。以動(dòng)態(tài)生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)， 我們可進(jìn)行發(fā)酵新理論的研究和探索， 即以細(xì)胞代謝流量分析與控制為核心的發(fā)酵工程學(xué)的觀點(diǎn)， 來控制發(fā)酵 過程。自動(dòng)化控制技術(shù)和發(fā)酵分析計(jì)算機(jī)軟件的引入，使得研究細(xì)胞與 工程水平問題并實(shí)現(xiàn)過程數(shù)據(jù)優(yōu)化成為現(xiàn)實(shí)，通過不斷的工藝優(yōu)化，可使紅霉素發(fā)酵水平發(fā)生巨

17、大的變化，發(fā)酵生產(chǎn)得到質(zhì)的飛躍。34質(zhì)量方面發(fā)酵液的組分與提煉收率和產(chǎn)品質(zhì)量有著極為密切的聯(lián)系，通過自控技術(shù)的引用，可大大改善發(fā)酵液的組分，使得主要組分（如A組分）比例增大，而B組分（含毒性）和C組分（含雜質(zhì)）相應(yīng)降低，從而使提 煉出來的產(chǎn)品質(zhì)量得到大幅提升。35經(jīng)營(yíng)方面紅霉素產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的提高， 為生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)創(chuàng)造了良好的內(nèi)部環(huán) 境，有利于營(yíng)銷戰(zhàn)線掌握市場(chǎng)營(yíng)銷工作的主動(dòng)，我們可通過優(yōu)異的產(chǎn)品 質(zhì)量和相對(duì)較低的市場(chǎng)價(jià)格贏得市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)， 從而可望帶來嶄新的營(yíng)銷 工作新局面。三、協(xié)作單位的選定理由1協(xié)作單位的概況及其優(yōu)勢(shì)分析比較1 1 協(xié)作單位概況協(xié)作單位北京康拓生化控制工程公司 （即國(guó)家醫(yī)藥管理局

18、控制工程 中心）成立于 1993年7月，隸屬國(guó)家醫(yī)藥管理局，是一家依托航天工業(yè) 部502研究所，實(shí)行企業(yè)化管理的研究開發(fā)事業(yè)單位。公司憑借 502所雄 厚的技術(shù)力量和靈活的市場(chǎng)機(jī)制，建立了一支人員素質(zhì)高、新技術(shù)開發(fā) 和工程能力強(qiáng)的技術(shù)隊(duì)伍， 主要從事制藥行業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的研究與 開發(fā)應(yīng)用?，F(xiàn)有員工 30多名，其中研究員一名，具有中高級(jí)以上職稱的 18人，其余均為從事自控或相關(guān)專業(yè)的科技骨干。幾年來，康拓公司的 系統(tǒng)和產(chǎn)品已經(jīng)成功地推廣應(yīng)用到幾十家制藥行業(yè)的十多個(gè)品種， 經(jīng)濟(jì) 效益顯著，帶動(dòng)了整個(gè)行業(yè)生產(chǎn)水平的提高。1 2 協(xié)作單位優(yōu)勢(shì)分析 與其他從事自控技術(shù)研究的單位相比，康拓公司具有以下優(yōu)

19、勢(shì)： 技術(shù)力量雄厚， 有國(guó)家醫(yī)藥管理局和航天部 502研究所作堅(jiān)強(qiáng)的 后盾；2 專業(yè)性強(qiáng)，專門從事醫(yī)藥抗生素發(fā)酵領(lǐng)域的研究與開發(fā)；工控產(chǎn)品質(zhì)量過硬，康拓先后研制開發(fā)成功 KT型智能補(bǔ)料控制 器、系列防污染控制裝置、生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)及抗腐蝕、耐高溫控制閥 門等一系列優(yōu)秀的工控產(chǎn)品； 實(shí)施能力強(qiáng)， 多年來在抗生素發(fā)酵領(lǐng)域積累了大量的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)， 并有許多成功的范例。2與國(guó)內(nèi)外同類系統(tǒng)或產(chǎn)品在性能、價(jià)格、服務(wù)等方面的比較XX發(fā)酵生產(chǎn)自動(dòng)化控制（DCS）工程主要采用美國(guó)Honeywell公司 最新生產(chǎn)PlantScap集散控制系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)大多選用性能優(yōu)越的 國(guó)外產(chǎn)品或康拓公司自制產(chǎn)品， 系統(tǒng)平均無

20、故障時(shí)間不小于 30000小時(shí)， 可用率達(dá)到 99.99%，與國(guó)內(nèi)外其他系統(tǒng)（如橫河 XLDCS 控制系統(tǒng)，西 門子控制系統(tǒng)，歐陸控制系統(tǒng)）相比具有很高的性能價(jià)格比，成熟性和 可靠性都能夠得到保證且技術(shù)水平位居世界領(lǐng)先行列。此外，在系統(tǒng)維 護(hù)方面， 康拓公司能夠保證提供 24小時(shí)的電話支持服務(wù)和 48小時(shí)的現(xiàn)場(chǎng) 服務(wù)，并能夠及時(shí)供應(yīng)各種系統(tǒng)維修配件。四、項(xiàng)目的內(nèi)容及目標(biāo)1項(xiàng)目的主要內(nèi)容 本項(xiàng)目將對(duì)我公司抗生素發(fā)酵規(guī)模較大的三個(gè)紅霉素車間實(shí)現(xiàn)計(jì) 算機(jī)自動(dòng)化控制，主要內(nèi)容包括：二車間14個(gè)大罐385T發(fā)酵體積；六車間14個(gè)大罐780T發(fā)酵體積；九車間10個(gè)大罐330T發(fā)酵體積；共計(jì)1495T發(fā)酵體

21、積實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制及與之配套的發(fā)酵工藝 綜合分析系統(tǒng)。主要技術(shù)參數(shù)有：1.1檢測(cè)參數(shù)：發(fā)酵溫度、罐壓力、空氣流量、PH直、溶解氧、空氣流量、發(fā)酵液體積、尾氣中的二氧化碳和二氧化碳含量以及公用系統(tǒng) 的參數(shù)檢測(cè)；1. 2控制參數(shù)：溫度控制、PH空制、補(bǔ)料控制、消沫控制、空氣流 量控制等。2. 項(xiàng)目的目標(biāo)2. 1 功能目標(biāo)2. 1. 1對(duì)抗生素發(fā)酵生產(chǎn)過程實(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；2. 1. 2滿足生產(chǎn)工藝要求，具有現(xiàn)場(chǎng)操作、參數(shù)修改、報(bào)警顯示、 實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)顯示、報(bào)表自動(dòng)生成以及打印輸出等功能；2. 1. 3具有網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)庫(kù)接口，可實(shí)現(xiàn)信息共享。2.

22、2 性能目標(biāo)2. 2. 1系統(tǒng)的可靠性： 由于控制器 I/O 端口與現(xiàn)場(chǎng)直接連接，因此 對(duì)可靠性要求尤為嚴(yán)格， 擬選用的集散控制系統(tǒng)的平均無故障時(shí)間應(yīng)大于30000小時(shí)。2 22系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性： 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控信息實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)采集 信號(hào)時(shí)間必須滿足發(fā)酵生產(chǎn)工藝要求，既采集參數(shù)時(shí)間為2秒的實(shí)時(shí)要求。223系統(tǒng)的安全性： 系統(tǒng)必須對(duì)系統(tǒng)管理員、工程師和操作員 設(shè)置不同的操作權(quán)限，要防止發(fā)生誤操作和越權(quán)操作。2 3 效益目標(biāo)發(fā)酵水平提高 10%，單罐消耗下降 5%，產(chǎn)量提高 8%以上。五、項(xiàng)目的技術(shù)可行性1. 我國(guó)測(cè)控領(lǐng)域控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展一個(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

23、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，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。1.1 早期的集中式控制系統(tǒng)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、開放的發(fā)展趨勢(shì)。1.2 DCS控制系統(tǒng)DC莊我國(guó)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的 DC主要有4層結(jié)

24、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，開放程度不夠，給系統(tǒng)維 護(hù)及升級(jí)帶來不便。DC莊設(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)，支持無擾切換和帶電插拔，由于設(shè)計(jì)上的高要求，導(dǎo)致DC成本太高。1.3 PLC 可編程邏輯控制器嚴(yán)格說來，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)來看，傳統(tǒng)的PL（相|當(dāng)于通用化的微機(jī)監(jiān)控裝置， 由電源模件、CPU模件、

25、I/O模件、槽板及擴(kuò)展插箱組成，使用廠家提供 的梯形圖邏輯語言進(jìn)行編程。但隨著市場(chǎng)的需要及 DCS勺挑戰(zhàn)，PLC家族 在以下幾方面得到了發(fā)展：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；廠級(jí)控制系統(tǒng)連接方面，許多PLC支持高速網(wǎng)絡(luò)，如Ethernet , ControlNet , Profibus等；軟件的開放性方面，由于 許多 PLC支持 OP（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

26、一個(gè)實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)。這 種部分開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目比，雖有成本上的優(yōu) 勢(shì)，但可靠性、電氣性能卻不如 DCS。1.4 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)：系統(tǒng)的開放性；互可操作性與可用性；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 的智能化與功能自治性；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性；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

27、是開放系統(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)?，F(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勺數(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 DCST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 DC壽一期工程的經(jīng)驗(yàn)得失，我們決 定本期項(xiàng)目實(shí)施仍然以DC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)酵過程監(jiān)控方案設(shè)計(jì) 本工程將對(duì)我公司抗生素發(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)

28、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)2.1 需求分析 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。2.1.1 功能目標(biāo)2.1.1.1 對(duì)抗生素發(fā)酵生產(chǎn)過程實(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；2.1.1.2 滿足生產(chǎn)工藝要求，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?qǐng)?bào)表、批報(bào)表等）及打印輸出等功 能；2.1.1.3 具有網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)庫(kù)接口，可實(shí)

29、現(xiàn)信息共享。2.1.2 性能目標(biāo)2.1.2.1 系統(tǒng)的可靠性系統(tǒng)選用美國(guó)HONEYWE公司生產(chǎn)的PLANTSCA集散控制系統(tǒng)，該 系統(tǒng)具有很強(qiáng)的可靠性、安全性，同時(shí)還具有易擴(kuò)展等特點(diǎn)，在發(fā)酵控 制領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，由于控制器 I/O 口與現(xiàn)場(chǎng)直接相連，因此對(duì)可靠 性的要求尤為重要，該系統(tǒng)平均無故障時(shí)間不小于 3X 104小時(shí)，系統(tǒng)可 用率達(dá)99.99%，模板支持熱插拔，可進(jìn)行無擾動(dòng)切換?，F(xiàn)場(chǎng)采集信號(hào)輸 入和輸出用配電器隔離；2.1.2.2 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控信息實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，PLANTSCAPE散控制系統(tǒng)采集信號(hào) 參數(shù)時(shí)間從0.1秒60秒不等，根據(jù)發(fā)酵生產(chǎn)工藝要求，采集參數(shù)時(shí)間 為2秒，滿

30、足實(shí)時(shí)要求；2.1.2.3 系統(tǒng)的安全性 系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)管理員、工程師、操作員有各自不同的操作權(quán)限，對(duì)一 些重要的操作命令進(jìn)行口令復(fù)核和操作復(fù)核， 防止發(fā)生誤操作和越權(quán)操 作。2.2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理DCS系統(tǒng)對(duì)發(fā)酵過程控制進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、按生產(chǎn)工藝要求控制 參數(shù)、生成歷史曲線、生成日?qǐng)?bào)表或批報(bào)表及向主干網(wǎng)傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和 歷史數(shù)據(jù)。發(fā)酵過程控制系統(tǒng)的構(gòu)成見圖：太網(wǎng)以太網(wǎng)上位機(jī)由一臺(tái)服務(wù)器（兼做操作站）和一個(gè)工作站（管理員和工程 師站）組成。日常的生產(chǎn)操作在操作員站完成，管理關(guān)鍵參數(shù)整定工作 在工程師站完成。操作員站和工程師站各配置一臺(tái)打印機(jī)，可進(jìn)行報(bào)表 打印及數(shù)據(jù)歷史曲線打印?？刂破魇荋ONEY

31、WE公司的S9000回路控制器，可并接多個(gè)控制器和 連接數(shù)個(gè)擴(kuò)展機(jī)箱?？刂破骱头?wù)器及工作站之間、控制器和控制器之 間的網(wǎng)絡(luò)通訊是以以太網(wǎng)（Ethernet ）實(shí)現(xiàn)的，先進(jìn)的以太網(wǎng)（Ethernet） 通訊，為以后全公司計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)奠定了基礎(chǔ)。接口儀表如SFP-X多功能配電器有效地將供電、信號(hào)輸入、信號(hào)輸 出三者實(shí)施分離，抗共模干擾能力3000V,切斷測(cè)控元件和系統(tǒng)回路之 間有害地電耦合，將干擾抑制到最小程度，將各通道之間的干擾抑制到 最小程度。傳感器根據(jù)被測(cè)對(duì)象的內(nèi)容，分為溫度傳感器、PH傳感器、壓力傳感器、DC傳感器、尾氣CO傳感器、流量傳感器和稱重傳感器等。傳感器的參數(shù)及性能見表：傳感器溫

32、度壓力PHDO尾氣CO流量稱重型號(hào)Pt1002400儀表4500儀表4500 儀表9m毛細(xì)管量程0-150/200C0-0.25/0.7Mpa0-14PH0-100%0-100%待定待定精度 0.3 C 0.3% 0.01Mpa 0.1% 0.1% 1.0% 0.2%輸出4-20mA4-20mA4-20mA4-20mA4-20mA4-20mA4-20mA工位公用工程公用工程大罐大罐大罐大罐大罐執(zhí)行機(jī)構(gòu)是DCS系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施控制的執(zhí)行器。執(zhí)行器應(yīng)滿足生產(chǎn) 過程中的各種環(huán)境要求，耐高溫、耐腐蝕、動(dòng)作靈敏、不染菌等。采用 北京康拓公司自行研制的不銹鋼波紋管隔膜汽動(dòng)閥系列產(chǎn)品滿足了以 上要求。2.3系

33、統(tǒng)組態(tài)HONEYWELL PLANTS（組態(tài)歆件是在 Windows Nt基礎(chǔ)上開發(fā)的組態(tài)軟件。PLANTSCAP服務(wù)器維護(hù)著系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，生成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 庫(kù)，非常方便地通過網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)視、控制當(dāng)前生產(chǎn)過程，運(yùn)用Excel DataExcha nge實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)、任意時(shí)刻數(shù)據(jù)報(bào)表生成。2.3.1下位機(jī)系統(tǒng)組態(tài)在系統(tǒng)組態(tài)中，對(duì)信號(hào)點(diǎn)定義均使用 7個(gè)字母，按如下方式定義:物理量+罐號(hào)+特征XX +XXX + XXAR 報(bào)警范圍KP比例系數(shù)KD 微分系數(shù)KI積分系數(shù)TM 最大輸出時(shí)間HT加熱水最大時(shí)間物理量的符號(hào)：TC溫度PA壓力FA流量PHPHDO溶氧COCO如：TC301P 301溫度檢測(cè)值特征：

34、P檢測(cè)值設(shè)定值SP2.3.1.1 大罐溫度控制組態(tài)根據(jù)被控對(duì)象的要求， 規(guī)劃設(shè)定各輸入輸出模件和控制器的類型與地址，制定組態(tài)方案。以301大罐溫度控制為例，介紹用連續(xù)控制圖（CCC實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制的組態(tài)方案。見圖 1：TC301SP圖1:連續(xù)控制組態(tài)（CCC的方案在發(fā)酵過程中，微生物生長(zhǎng)代謝大部分是產(chǎn)熱過程，溫度控制就是 要將菌種生長(zhǎng)過程控制在一定溫度范圍。通常情況下，發(fā)酵罐的產(chǎn)熱量 大于散熱量，因此我們實(shí)施的控制實(shí)際上是一個(gè)降溫過程。發(fā)酵罐的體 積較大，且隨著發(fā)酵過程的進(jìn)行，發(fā)酵液體積也不斷增大，因此系統(tǒng)的 慣性和滯后較大，PID調(diào)節(jié)規(guī)律是最經(jīng)典的控制方法。經(jīng)典PID算法的方程式如下：（1）（

35、1）式中， e（t） ：控制的輸入信號(hào)，一般是指輸入信號(hào)和反饋信 號(hào)之差，這里指 301罐溫度模擬值的輸入值。U（t） ：控制的輸出信號(hào)，一般為受控對(duì)象的控制信號(hào)，這里指調(diào)節(jié)閥的閥位Kp：控制比例系數(shù)。Ti ：控制積分系數(shù)，這里指積分時(shí)間。Td：控制微分系數(shù)，這里指微分時(shí)間。將( 1)式表為增量形式，即為：u(k)=Kpe(k)-e(k-1)+Kie(k)+kde(k)-2e(k-1)+e(k-2)(2)在實(shí)際控制中，大多采用增量式PID算法，優(yōu)點(diǎn)是： 第一，計(jì)算機(jī)只輸出增量，誤差動(dòng)作影響小，執(zhí)行器只進(jìn)行增量動(dòng) 作。第二，算式中不需要累加，增量大小只與近幾次采樣值有關(guān)。 第三，對(duì)任何故障或切換

36、沖擊小。Honeywell Configration 組態(tài)軟件將PID運(yùn)算模塊”化處理，在開發(fā)軟件過程中，調(diào)用相應(yīng) 模塊”即可。見上圖。 模塊”軟件PID1包含了(2)式的運(yùn)算過程，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，修改模塊”中Kp比例系數(shù)、Ki積分系數(shù)、Kc微分系數(shù)，正確完成PID1模塊”內(nèi)容組態(tài)，即實(shí)現(xiàn)了完 整的PID運(yùn)算。PID控制除此之外還有PID2串級(jí)控制，PID3串級(jí)加連鎖控 制等方式。模塊”AC是 模塊”PID1運(yùn)算結(jié)果的賦值( u(k) ),AC增量的 大小改變執(zhí)行器的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)溫度的控制?？諝饬髁?、水流量等參數(shù)的 控制與大罐的溫度控制過程一致，且執(zhí)行器均為調(diào)節(jié)閥。Honeywell Conf

37、igration組態(tài)軟件連續(xù)控制圖(CCC還實(shí)現(xiàn)了其 他運(yùn)算 “模塊 ”化，如梯形邏輯運(yùn)算、布爾運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算、常用函數(shù)計(jì) 算、設(shè)定點(diǎn)程序、報(bào)警等。2.3.1.2 PH 控制組態(tài)以301罐PH空制為例，介紹用梯形邏輯控制圖實(shí)現(xiàn)邏輯控制的方案。發(fā)酵過程中PH直的變化決定著菌種的生產(chǎn)特性，準(zhǔn)確檢測(cè) PH直，以 及將PH直控制在菌種生長(zhǎng)的最佳條件，是發(fā)酵過程中至關(guān)重要的條件。 一般說來，抗生素發(fā)酵是一個(gè)產(chǎn)酸過程，在生產(chǎn)過程中往往采用加堿水 或氨水的方法調(diào)節(jié)PH。發(fā)酵液PH直變化原因很多，主要原因是菌種自身的代謝特性。發(fā)酵 罐體積較大，發(fā)酵液隨著發(fā)酵過程的進(jìn)行體積也不斷增大，因此PH值也是一個(gè)大慣性、

38、大滯后的控制對(duì)象。PH值控制的輸出是開閥時(shí)間，通過 控制開閥時(shí)間長(zhǎng)短控制加氨量或加堿量， 控制算法采用帶時(shí)間比例的比 例微分卩危算。PD算法的方程式如下：(3)用增量形式表示如下：u(k)=Kpe(k) +Kde(k)- e(k-1)( 4)(4)式中，e(k)：第k次采樣值偏差，e(k-1)為上次偏差。Kp：比例系數(shù)。Kd :微分系數(shù)，這里指微分時(shí)間。若控制敏感精度在0.1PH,討論(4)式運(yùn)算，有以下幾種情況：u(k) = 1， Kpe(k) +Kde(k)- e(k-1) 0e(k)0.1PH3，0e(k)04, 0 關(guān)斷備用閥 e(k)0 且e(k)-e(k-1)0.1PH把邏輯控制和

39、P危算控制結(jié)合起來，用流程圖形式表示如下：補(bǔ)堿開車操作 入口N自動(dòng)嗎？N控制周期到否？采PH直，計(jì)算e(k)Ye(k)0且 e(k)-e(k-1)0.1PHu(k)=100%？按公式計(jì)算 u(k)開閥，加堿返回PH值控制的軟件開發(fā)是用梯形邏輯(RLL)控制圖實(shí)現(xiàn)的2.3.1.3 補(bǔ)料控制組態(tài)以下介紹 301罐補(bǔ)料控制方案。補(bǔ)料控制的目的是不使菌種在發(fā)酵過程中耗盡基礎(chǔ)料， 導(dǎo)致生產(chǎn)環(huán) 境破壞，終止代謝，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。補(bǔ)料計(jì)量是采用等時(shí)間間隔一罐 一罐地向發(fā)酵罐注入料液，而且每罐料液放料過程可以采用 “脈沖流加 方式，即多次少量逐漸放料，直至放完本罐，進(jìn)入下一個(gè)補(bǔ)料周期。其 原理示意圖如下：視

40、計(jì)算機(jī)4L或2L計(jì)量罐鏡V1V2當(dāng)補(bǔ)料過程工藝要求補(bǔ)料時(shí)，計(jì)算機(jī)發(fā)出補(bǔ)料指令，開始第一周期 補(bǔ)料過程，V1閥開，V2閥閉，料液注入補(bǔ)料罐，當(dāng)料液觸及到罐頂采樣 電極時(shí)，料液注滿計(jì)量罐，（4L或2L），計(jì)算機(jī)給出指令，V1閥閉，V2閥 開。為保證料液勻速注入發(fā)酵罐，放料過程采用 “脈沖流加 ”方式，分?jǐn)?shù) 次開V2,直至料液放完為止，進(jìn)入下一個(gè)補(bǔ)料周期，以次類推。計(jì)算機(jī) 采集補(bǔ)料次數(shù)，根據(jù)計(jì)量罐地體積，計(jì)算出補(bǔ)料總量，并實(shí)時(shí)顯示。補(bǔ)料控制過程需要幾個(gè)參數(shù)： 補(bǔ)料速率：每小時(shí)補(bǔ)料地體積，體積單位為 L。最大V1入料閥開閥時(shí)間：tlmax最大V2出料閥開閥時(shí)間：t2max 確定這幾個(gè)參數(shù)，與補(bǔ)料過程出

41、現(xiàn)意外有關(guān)，計(jì)算機(jī)根據(jù)此參數(shù)進(jìn) 行報(bào)警。2.3.2 上位機(jī)組態(tài) 檢測(cè)點(diǎn)和控制點(diǎn)確定以后，進(jìn)行下位機(jī)組態(tài)，過程點(diǎn)數(shù)據(jù)留存在PLANTSCA數(shù)據(jù)庫(kù)中。PLANTSCA服務(wù)器運(yùn)行在WindowsNt網(wǎng)絡(luò)操作系 統(tǒng)環(huán)境下，采用以太網(wǎng)(ethernet )結(jié)構(gòu)、SQ數(shù)據(jù)庫(kù)、TCP/IP協(xié)議， 由于使用了這些工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，因此很容易開發(fā)一個(gè)集成的、開放的 監(jiān)控系統(tǒng)。PLANTSCAPE有準(zhǔn)備好的標(biāo)準(zhǔn)的組態(tài)界面，內(nèi)容多樣，形式 豐富，也有為用戶自己開發(fā)界面文件而設(shè)置的應(yīng)用功能塊。PLANTSCAPE統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)顯示和功能有：. 時(shí)間匯總顯示. 操作組顯示. 報(bào)警匯總顯示. 趨勢(shì)圖顯示. 報(bào)表匯總. 操作站狀態(tài)顯

42、示. 通訊通道狀態(tài)顯示. 控制器狀態(tài)顯示. 組態(tài)菜單2.4報(bào)表設(shè)計(jì)：PLANTSCA服務(wù)器維護(hù)著系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，生 成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，非常方便地通過網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)控當(dāng)前的生產(chǎn)過程， 運(yùn)用Excel Data Excha nge來實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)和任意時(shí)刻數(shù)據(jù)報(bào)表的自動(dòng)生成。2.5發(fā)酵工藝綜合分析：利用DC監(jiān)控獲得的罐上實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息（如 溫度、壓力、溶解氧（DO、pH稱重、變頻轉(zhuǎn)速、空氣流量、補(bǔ)料速 率、尾氣氧和尾氣二氧化碳等）畫出歷史曲線，根據(jù)曲線圖觀察各參數(shù) 對(duì)發(fā)酵過程的影響以及多種參數(shù)的綜合作用所出現(xiàn)的現(xiàn)象從而對(duì)發(fā)酵 全過程進(jìn)行深入研究，達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)工藝的目的。六、工程費(fèi)用計(jì)劃及設(shè)備選型費(fèi)用或設(shè)備項(xiàng)目

43、產(chǎn)地或公司數(shù)量單位單價(jià)金額計(jì)算機(jī)及控制設(shè)備Hon eyWell2套75150儀器儀表康拓2套1836執(zhí)行機(jī)構(gòu)康拓METTLER2套82164傳感器康拓METTLER2套150300分析儀器和軟件上海2套100設(shè)計(jì)調(diào)試集成等2套2550輔材及配套改造等62支付工程利息138合計(jì)（萬元）1000七、項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃1. 項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃時(shí)間表1.1項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃實(shí)施步驟目標(biāo)完成時(shí)間第一階段完成二車間14個(gè)大罐和九車間10個(gè)大罐的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制2001年元月一9月第二階段元成八車間14個(gè)大罐的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制，并完成整體集成2001 年 10月 2002年 6 月1. 2項(xiàng)目培訓(xùn)計(jì)劃培訓(xùn)步驟培訓(xùn)內(nèi)容參加人員

44、完成時(shí)間第一步計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制基本原 理及集散控制系統(tǒng)相關(guān)知 識(shí)參與項(xiàng)目實(shí)施的專業(yè)技術(shù)人員2001年1-3月系統(tǒng)控制知識(shí)講座，要求參與項(xiàng)目實(shí)施的車第二步培訓(xùn)人員懂得控制的一般間管理人員和儀表2001年4月性原理工第三步系統(tǒng)調(diào)試、安裝的基本要求和注意事項(xiàng)參與系統(tǒng)安裝、調(diào)試的車間有關(guān)人員等2001年 4月 9月第四步系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行基本要求，車間相關(guān)操作人員2001年6月系統(tǒng)操作及日常維護(hù)的注意事項(xiàng)等和儀表工等2002年3月1. 3項(xiàng)目投資計(jì)劃投資期費(fèi)用項(xiàng)目主要用途金額第一階段二、九車間系統(tǒng)實(shí)施主要用于購(gòu)置計(jì)算機(jī)及控制系統(tǒng)、傳 感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、儀器儀表和計(jì)算機(jī) 軟件等；還包括前期安裝的輔助材料 和技術(shù)

45、指導(dǎo)費(fèi)600萬元第二階段六車間 系統(tǒng)實(shí)施主要用于購(gòu)置計(jì)算機(jī)及控制系統(tǒng)、傳 感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、儀器儀表和計(jì)算機(jī) 軟件等；還包括前期安裝的輔助材料 和技術(shù)指導(dǎo)費(fèi)400萬 元2. 項(xiàng)目實(shí)施的保證措施2. 1組織保證成立項(xiàng)目實(shí)施工作小組，由公司副總經(jīng)理?xiàng)钌渫緭?dān)任組長(zhǎng)，生 產(chǎn)總監(jiān)李水龍同志為副組長(zhǎng)，小組成員由計(jì)算機(jī)中心、機(jī)動(dòng)部、供應(yīng)部 和各車間相關(guān)人員組成。計(jì)算機(jī)中心主要負(fù)責(zé)方案設(shè)計(jì)、合同簽訂、計(jì) 算機(jī)組態(tài)技術(shù)和控制技術(shù)的應(yīng)用、系統(tǒng)調(diào)試等工作，機(jī)動(dòng)部和車間負(fù)責(zé) 現(xiàn)場(chǎng)安裝、配套設(shè)備改造、儀器儀表的調(diào)試等，供應(yīng)部負(fù)責(zé)輔材的采購(gòu)2. 2條件保證2. 2. 1資金保證：千方百計(jì)籌措資金，通過貸款和擠占自有資金

46、 相互結(jié)合的辦法來滿足項(xiàng)目實(shí)施的資金要求；2. 2. 2人力保證：加強(qiáng)學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，提高項(xiàng)目實(shí)施人員的技能水 平，為項(xiàng)目的成功應(yīng)用提供人力保證；2. 2. 3制度保證：出臺(tái)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制實(shí)施及運(yùn)行系列管理規(guī) 定，從制度上保證項(xiàng)目的成功應(yīng)用；2. 2. 4其他條件：宣傳發(fā)動(dòng)，群策群力，改變系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境，竭 力做好項(xiàng)目啟動(dòng)前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。2. 3協(xié)作單位要成功應(yīng)用發(fā)酵自動(dòng)化控制系統(tǒng)，就必須有一只經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)實(shí) 力雄厚的開發(fā)和實(shí)施隊(duì)伍。為此，我們?cè)诔浞挚疾旌驼撟C的基礎(chǔ)上，擬 定北京康拓生化控制工程公司作為項(xiàng)目的主要協(xié)作單位。北京康拓公司亦保證給予項(xiàng)目實(shí)施最大限度的支持， 如安排最為精干的力量投入

47、該項(xiàng) 目，并在開發(fā)經(jīng)費(fèi)上作出優(yōu)惠和讓步。八、總投資估算和資金籌措1. 總投資估算本項(xiàng)目利用中湘XX現(xiàn)有設(shè)備和水、電、汽、氣等配套公用設(shè)施，增 加計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)所需設(shè)備。項(xiàng)目所需資金估算如下表：?jiǎn)挝唬喝f元序號(hào)項(xiàng)目名稱資金估算1計(jì)算機(jī)及控制設(shè)備150.002儀器儀表36.003執(zhí)行機(jī)構(gòu)164.004傳感器300.005分析儀器及軟件100.006設(shè)計(jì)調(diào)試集成等50.007輔材及配套改造等62.008工程利息138.009合計(jì)1000.002.資金籌措2. 1資金運(yùn)用計(jì)劃：計(jì)劃運(yùn)用資金總額1000萬元其中：2001年計(jì)劃使用700萬元2002年計(jì)劃使用300萬元2. 2資金來源計(jì)劃:新增資金1000萬元其中：自籌300萬元銀行貸款700萬元2. 3貸款償還計(jì)劃：2004年償還700萬元本金及其相應(yīng)利息九、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益評(píng)價(jià)1 .財(cái)務(wù)成本分析1. 1產(chǎn)品生產(chǎn)成本分析：紅霉素罐批材料消耗預(yù)計(jì)平均下降5% DCS 實(shí)施前后，紅霉素產(chǎn)品成本可比較如下：項(xiàng)目DCS實(shí)施前DCS實(shí)施后差額產(chǎn)品產(chǎn)量(6000+