车间联网监控系统解决方案

    应用摘要

　　制药行业是受政府管制最为严格的行业之一，因为不合格的药品会威胁人的生命和健康。各国相应的管理机构都建立了相关的法规和标准，用于药品的生产和控制，药业企业也需强制遵守相关的法规与标准。 GMP(药品生产质量管理规范)认证是一个建立规定文档的过程，这些文档提供了一种保证，即某个生产过程可以稳定的生产出符合规范和质量的产品,严格按照GMP进行规范管理和组织生产。目前，美国食品与药品管理局和各国响应的管理机构都越来越多地强调计算机系统的作用，相应的标准也在不断的提高，制剂车间监控系统就是要满足计算机系统认证新标准的要求。杭州某药厂为了提升产品生产的管理和控制水平，计划在新建的制剂车间采用计算机联网方式集中监控制药机具和车间的安全生产，以满足国际和国内对中药生产质量控制的要求。

　　应用领域

　　医药

　　方案内容

　　方案背景：

　　杭州某药厂制剂车间是一座4层楼建筑，每层面积约2500平方米。每层分别安装相应制药机械，包括：5台制粒机、5台压片机、3台包衣机、2台胶囊机及2条包装流水线。

　　在该建筑内规划设计内部局域网络，视频监控系统、制药机械的监控等均基于局域网建设。 在每楼层上安装一台工业控制主机(带触摸屏，简称上位机)，用于控制该楼层的每台制药机的PLC系统，并负责与总监控室的服务器通信。在各车间安装24个摄像机用于安全监视，其中16台可控摄像机、8台固定摄像机。

　　根据规划在一楼设立总监控室，安装24台监视器用于各车间的实时监视，安装一套大屏幕投影用于将计算机内容显示，安装三套控制台用于放置总监室的计算机。

　　根据项目需要开发一套软件系统用于固体制剂车间的信息反馈记录、生产跟踪、相应报表打印、生产工艺控制、视频监视等需求。

　　上位机(车间内的PC)可分别连接和监控各类制药机械的运行操作和工作状态参数, 打印相应报表，并在授权级别允许情况下更改特定的设备运行参数。

　　生产过程中的数据(参数和视频数据)上传到总监控室，集中监管，实时显示，可按照用户自定义要求保存重要的历史数据，并产生相应历史报表。

　　可以通过设备的PLC、前台PC(上位机)和管理工作站(PC)进行参数设置，设置参数要有级别区分，高级别用户的设置不能由低级别用户更改。

　　在设备停止状态下,可利用计算机模拟设备的运转和生产流程,有动画显示界面,相应的参数可查询。

　　方案功能：

　　制药机械的联网监控是本方案的重点，主要内容包括：

　　1. 设备监视部分：包括设备运行状态，设备操作状态的所有状态参数可上传到信息中心显示并保存到数据库，供进一步查询和统计分析，实时处理相应设备的异常信息，提醒管理人员及时排除故障。这些保留的历史信息参数可作为模拟运转的基础数据。

　　2. 设备控制：分级别的控制参数(如速度参数)设定,高级别用户的设置不能由低级别用户更改，具体级别授权由登录用户的身份确定。可以在网络的任何一台工作站(通过授权)，也可以通过设备的PLC、上位机进行参数设置(同样通过授权)。

　　3. 车间的各个设备运行于生产线的各相应位置，在同类设备相对集中的区域安置一台PC机(上位机)，通过RS232线路与设备之间相联;各台PC机之间通过IP网络连接，并通过局域网连接服务器，各设备的上传参数集中存放到中心的数据库服务器中。

　　4. 任何联网的PC可作为工作站，任何工作站都可以实时监控车间各工位的操作情况和设备运行情况，并根据实际需要对部分设备的运转参数进行远程控制。

　　5. PC机上运行的系统由以下几个部分组成：

　　工位视频监控：显示操作现场的实际画面

　　设备运行监控：现实设备运行状况

　　报表产生和打印：通过自动统计设备的工作能力和时间，计算出日报单，也可以随意统计各时间段的工作量，通过配置的打印机打印

　　设备运行控制：部分设备的参数设置和控制

　　系统模拟显示：根据工艺流程通过动画显示运行状况和流程

　　统计分析：根据各种指标对于日常工作进行多方位的统计分析，供管理层参考。

　　技术路线

[NextPage]　　网络是本系统实现的基础，不仅要考虑系统的合理性，更要考虑系统的可靠性和可扩展性。所以在设计贵公司网络系统时要综合分析多种网络系统和产品各自的特点，保证建成的综合布线系统的合理、稳定、可扩展性，又有最好的性能价格比。

　　网络连接拓朴图如下：

    我们选用华为的S3526三层交换机(24口)作为本系统的主干交换机，选用S3026二层交换机(24口)作为终端设备接入设备，提供100M到桌面的网络带宽。

　　S3526安装在1层总监控室的机房中，2-4层各安装一台S3026交换机，3台S3026与S3526直接连接;在1层的所有系统服务器、网络视频服务器设备、管理机、上位机等直接连接在S3526交换机。2-4层的上位机、网络视频服务器设备连接到各层的24口交换机上。

　　制药机联网示意图如下：　

    制剂车间各层制药机械通过由设置在各层的上位机与其PLC控制器连接，每层中各种类型制药机械统一由该层的上位机控制，并通过网络与总控室的服务器连接。