浅析DCS、SIS及PLC技术在制药生产中的应用前景
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DCS系统在制药工艺中的应用
DCS系统在制药工艺中的应用DCS（分散控制系统）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制系统，它通过集中控制和管理工艺过程中的各个分散单元，提供实时监测和控制功能。
在制药工艺中，DCS系统可以发挥重要作用，提高生产效率、确保产品质量和稳定性。
本文将探讨DCS系统在制药工艺中的应用及其优势。
一、DCS系统在制药工艺中的基本原理DCS系统是由多个分散控制器组成的网络，每个分散控制器负责一个或多个生产过程的控制。
这些分散控制器通过通信网络与中央控制站连接，实现各个过程的数据采集、监控和控制。
与传统的集中控制系统相比，DCS系统具有分布式、模块化和可扩展的特点，能够更好地适应制药工艺的需求。
二、DCS系统在制药工艺中的应用案例1. 温度和湿度控制制药过程中，保持适宜的温湿度对于产品的质量至关重要。
DCS系统可以通过传感器实时监测温湿度数据，并根据设定值进行自动调节。
通过智能控制算法的运用，可以实现精确的温湿度控制，提高产品的一致性和稳定性。
2. 流程控制制药工艺通常涉及复杂的流程控制，比如原料配料、反应过程、分装等。
DCS系统可以通过编程控制各个流程单元的工作模式和参数，实现自动化生产。
这不仅减少了人工操作的误差和劳动强度，还提高了生产效率和可追溯性。
3. 压力和液位控制在制药工艺中，对于一些特定的设备和容器，如反应釜和贮槽，需要进行压力和液位的控制。
DCS系统可以通过传感器实时监测压力和液位数据，并通过调节阀门和泵等设备自动调节。
这能有效地提升制药工艺的安全性和稳定性。
4. 产品质量控制DCS系统还可以辅助进行产品质量控制。
通过集成传感器和仪器设备，实时监测生产过程中的关键参数，如pH值、溶解度和纯度等，并与设定的标准进行比较。
如果检测到异常情况，系统将发出警报并采取相应的措施，确保产品质量的稳定性和一致性。
三、DCS系统在制药工艺中的优势1. 高度可靠性DCS系统采用分布式结构，各个控制器之间相互独立，一个控制器故障不会影响其他控制器的工作。
PLC在医药制造业的自动化控制中的应用
PLC在医药制造业的自动化控制中的应用随着科技的不断进步和医药行业的迅速发展，自动化控制在医药制造过程中的应用变得越来越重要。
而可编程逻辑控制器（PLC）作为一种专门用于工业自动化控制的设备，在医药制造业中发挥着关键的作用。
本文将探讨PLC在医药制造业的应用，着重分析其优势和挑战。
一、PLC在医药制造业中的应用优势1. 高效性和精确性PLC具有高度可编程性和精确性，可以根据生产线的需求进行快速调整和优化。
它能够精确控制各种工艺参数，确保药物的生产过程符合严格的制造标准和质量要求。
PLC的高效性和精确性使得医药制造过程更加可靠和高质量。
2. 灵活性和可扩展性医药制造过程中，常常需要灵活地调整和变化生产线的参数，以适应不同种类的药物生产和需求。
PLC的可编程性使得它可以轻松进行参数的调整和生产线的变更。
此外，PLC还具有良好的扩展性，可以方便地与其他设备和系统进行连接，实现整个生产过程的自动化控制。
3. 高度可靠和安全在医药制造过程中，产品的品质和安全性是至关重要的。
PLC通过其可靠性和安全性来确保生产过程的控制和监控。
它可以进行实时数据采集和监测，及时发现并纠正潜在的问题，保证产品的质量和安全符合标准。
二、PLC在医药制造业中的应用挑战1. 复杂的程序编写医药制造过程中涉及的生产工艺较为复杂，需要编写复杂的程序来进行控制和监控。
PLC的程序编写需要专业的技能和经验，以确保程序的正确性和稳定性。
因此，医药制造企业需要拥有专业的技术团队来完成PLC的编程工作。
2. 特殊的监管要求医药制造业受到严格的监管和法规要求，需要符合GMP（良好药品生产规范）和其他相关标准。
因此，在PLC的应用中，必须考虑到这些特殊要求，并确保系统的安全和合规性。
3. 高昂的成本投入PLC系统的建设和维护需要高昂的成本投入，包括设备购置、系统集成和人员培训等。
特别是在医药制造业这样的高风险行业中，要求系统的可靠性和稳定性更高，对设备和人员的要求也更高，因此需要更多的资金投入。
关于PLC自动控制技术在制药设备中的应用
关于PLC自动控制技术在制药设备中的应用摘要：药品质量的检测多是现场仪器检测，对工艺质量要求较高。
在传统的制药过程中，大多数生产步骤都是由人工来操作，而人工操作往往受到执行缓慢、精确度低、稳定性差等因素的限制，因此工程师们一直在寻求一种更适合现代制药的新方式。
PLC控制技术的迅速崛起给制造业带来了福音，其在走向工业生产线的同时，也迅速渗透进了制药生产线。
它的诞生实现了由手动控制转变到自动控制的控制过程，从简单的控制设备发展到复杂的控制系统的控制功能，从而实现了计算机的自动化系统，并且操作方式由笨重危险到轻巧安全。
PLC控制技术安全、精准、稳定的特点，其在制药过程中的普及亦是必然趋势。
药品的质量是完整的系统工程，它强调了生产设备的安全性、自动化的生产线以及如何减少原位操作的误差。
文中将以实例来阐明PLC的应用效果。
关键词：自动控制技术；制药设备；应用引言：当前通常采用检测仪器的方式对药品进行当场的检测，这种方式对于药品的质量的要求相对较高。
而在比较传统的药品制作之中，药品生产的多数环节都是通过人来进行操控，这样常常会产生人为操作经常会导致效率较低、精准度不高、整体规格不一等多种问题的制约。
因而，药品制作工程师一致致力于研制一种新型现代的药品制作方式，来取代相对传统、规格不一的药品制作方式。
而PLC自动控制技术的出现无疑给当前有巨大需求的药品制造业提供了新的契机，让制药有了更多的选择，使制药变得更高效、更具规模。
PLC自动控制技术能够将传统的人工操控转变为机器自动控制的过程，将设备整体提升到自动化复杂的控制系统的程度。
一、PLC智能控制技术的运行过程可编程序控制器PLC一方面可以进行调节模拟量，另一方面还可以控制开关量，使用方便，有品种小、重量轻等特点。
其输出口可以和电磁阀、继电器、接触器等直接连接，输入口则可以连接现场的各类传感器和开关。
由于PLC有很强的抗干扰能力，所以应用十分的广泛。
无论是从最开始的开关量的控制，还是到后来数据的监控与采集、模拟量的控制、通讯联网以及智能化集散型的控制等等，PLC都可以现场采集数据进行实时工作，PLC通过与可编程终端（显示频）配合来保存信息，能够直观的显示数据，便捷的控制设备的各种参数，及时的取得各种信息。
DCS系统在制药行业中的应用案例解析
DCS系统在制药行业中的应用案例解析制药行业对于产品质量和生产过程的严格控制要求，使得自动化控制系统在该行业的应用越来越重要。
其中，分布式控制系统(DCS)作为一种集散式的实时控制系统，已经在制药行业中得到广泛应用。
本文将通过对几个实际的应用案例的解析，探讨DCS系统在制药行业中的具体应用和优势。
案例一：药品生产过程监控与调节在制药行业中，药品生产过程的监控与调节是至关重要的。
通过DCS系统，制药厂能够实现对关键参数的实时监测和调节，从而保证药品的质量和稳定性。
以某药品制造过程为例，该过程涉及多个反应器、加热设备和搅拌器，需要严格的温度、压力和浓度控制。
通过DCS系统，所有设备可以集成在一个控制平台上，操作员可以通过该平台监测每个设备的状态，并根据实时数据进行调节。
此外，DCS系统还可以实时记录和存储历史数据，以供后续分析和回顾。
案例二：清洁验证与可追溯性在制药行业，清洁验证和可追溯性是确保产品质量和安全性的重要环节。
DCS系统通过在生产过程中实时记录和存储各个阶段的操作数据，能够提供可追溯的证据。
举例来说，某制药公司生产一种注射剂，每个产品批次都需要严格的清洁验证工作。
通过DCS系统，操作员可以实时监测和记录清洁过程中的各项参数，如清洁剂的浓度、流量和温度等。
这些数据可以被保存并与该批次产品绑定，以确保清洁验证的可追溯性。
案例三：异常报警和事故处理在制药行业中，异常报警和事故处理是确保生产线安全和稳定运行的重要环节。
DCS系统通过实时监测和分析系统中的各项参数，能够快速检测到异常情况，并及时发出报警。
举例来说，某制药厂的一台高温灭菌设备在操作过程中突然出现温度偏离设定值的情况。
此时，DCS系统会自动发出警报并将异常情况的详细信息发送给操作员。
操作员可以根据系统提供的信息进行快速的事故处理，以保证生产线的安全和产品的质量。
总结：DCS系统在制药行业中的应用案例表明，它在药品生产过程的监控与调节、清洁验证与可追溯性以及异常报警和事故处理等方面具有明显的优势。
PLC在制药工艺控制中的应用实践
PLC在制药工艺控制中的应用实践PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于自动化领域的实时控制设备，其功能强大、灵活可编程的特性使其成为制药工艺控制中不可或缺的工具。
本文将针对PLC在制药工艺控制中的应用实践进行介绍和探讨，旨在深入了解PLC在提高生产效率和质量控制方面的价值。
一、PLC在制药过程中的数据采集与监控制药生产过程中，数据的准确采集和监控对于确保生产质量至关重要。
PLC通过连接传感器、执行器和其他关键设备，可以实时获取与监测生产线上的各种参数，如温度、压力、流量等。
这些数据可以通过PLC进行整合和处理，形成实时显示和历史记录，为制药工作人员提供有效的监控手段。
同时，PLC还能根据设定的阈值进行报警，及时预警可能出现的问题，保证工艺运行的可靠性和安全性。
二、PLC在制药配方控制中的应用制药过程中的药物配方是一个关键环节，任何偏差都可能对产品质量产生严重影响。
PLC可利用其高度可编程的特性，实现自动化控制的精确性和稳定性。
通过PLC编程，可以准确控制不同原料的加入比例和顺序、温度、搅拌速度等参数。
同时，PLC还可以检测和调整制药过程中的各种条件，确保配方的准确性和一致性，从而提高产品质量和工艺可靠性。
三、PLC在清洁过程控制中的应用制药工艺中的清洁过程对于防止交叉污染和确保生产质量至关重要。
PLC可以实现清洁过程的自动化控制，节省人力和时间成本，提高效率和一致性。
利用PLC编程，可以控制清洁液的喷洒、浸泡和冲洗等步骤，并确保每个步骤的时间、温度和压力等参数得到准确控制。
PLC 还可以进行清洁过程的监控和记录，为清洁程序的验证和审核提供可靠的数据支持。
四、PLC在制药包装控制中的应用制药产品的包装环节也是一个关键的环节，对于产品的外观和包装质量有直接影响。
PLC在制药包装控制中起到了至关重要的作用。
PLC可以通过编程实现包装设备的自动化控制，包括填充、封口、标签贴合等各个步骤。
通过PLC的精确控制，可以确保包装过程中各个参数的准确性和一致性，从而保证产品的包装质量和外观符合相关要求。
DCS在医药行业中的应用与质量保障
DCS在医药行业中的应用与质量保障在医药行业中，DCS（分散控制系统）的应用和质量保障起着重要的作用。
DCS系统能够实现对医药生产过程的自动控制和监测，提高生产效率、产品质量和安全性。
本文将详细介绍DCS在医药行业中的应用，并探讨其对质量保障的影响。
一、DCS系统在医药生产中的应用DCS系统是一种用于实现过程控制的自动化系统，它由中央控制器和分布在整个生产过程中的输入输出设备组成。
在医药行业中，DCS系统广泛应用于以下几个方面：1. 原料配方控制：医药制剂的生产通常需要通过合理的原料配方来达到特定的药物功效和质量要求。
DCS系统能够根据预设的配方要求，精确控制各种原料和溶剂的投料比例和顺序，确保产品的稳定性和一致性。
2. 过程控制：DCS系统能够实时监测和调整生产过程中的温度、压力、pH值等关键参数，确保医药产品在符合规定范围的条件下进行制造。
同时，DCS系统还能够自动控制生产设备的操作，提高生产效率和质量稳定性。
3. 清洁验证：医药生产过程中，设备的清洁非常重要，以避免交叉污染和产品质量问题。
DCS系统可以记录和监测设备清洁的各个步骤和参数，确保清洁过程的有效性和一致性。
这对于医药企业的质量保障具有重要意义。
4. 生产数据分析：DCS系统能够实时记录和保存生产过程中的各项数据和参数，为医药企业提供生产数据的分析和评估基础。
通过对数据的分析，企业可以找出生产过程中的改进点和问题，并及时采取措施进行调整和优化。
二、DCS系统对医药质量保障的影响DCS系统在医药生产中的应用对质量保障起到重要的影响，具体体现在以下几个方面：1. 提高生产过程的稳定性：DCS系统能够实现对医药生产过程的自动控制和监测，减少人为因素对生产过程的影响，提高生产的稳定性和一致性。
这对于保证产品的质量稳定性和可追溯性非常重要。
2. 实现过程参数的精确控制：DCS系统能够根据预设的参数要求，实时监测和调整生产过程中的温度、压力、pH值等关键参数，保证参数在合适的范围内控制，避免因参数波动导致的产品质量问题。
DCS自控系统在制药行业中的应用
制药行业DCS自动控制系统解决方案DCS自动化控制系统是过程控制的核心，自控网络搭建对系统的稳定通信稳定性、有效性、安全性起着至关重要的作用。
常采用的网络架构：环形网络、星型网络、对等网络以及FTE冗余容错网络。
特点：C/S架构中操作员站兼直读站功能支持常用开放、通用网络协议，如：modbus、profibus、profinet、tcp/ip、ff、hart等；方便网络扩展；避免网络风暴，保证网络安全。
通过构建DCS自控网络，可以集中管理，分散控制，降低生产中因部分设备问题导致全部停车风险，提高设备设备整体的运行的稳定性。
对于制药行业，主要就是对温度、流量、压力等各种模拟信号采集以及一些阀门的控制，是典型的DCS自控系统，现在DCS自控系统已经广泛的应用于制药行业，包括发酵、中药和化学合成的自动控制。
下面就简单的讲解一下三个制药行业的解决方案：1、发酵提取类自动化解决方案1）发酵单元一键式全自动控制通过对发酵流程中实消、空消、保压、移种、倒种、放料等单元实现一键自动化；并结合对发酵过程中常规各类参数和部分生化参数进行监测和控制，有效的提高发酵单位和提升产品质量。
2）提取、分离纯化膜过滤过程自动化控制系统为保证膜过滤装置在生产中安全、稳定运行，提出了膜过滤自动化控制系统，此系统已广泛应用在陶瓷膜、金属膜、有机膜等过滤系统中，达到了提高工作效率，节能降耗、延长设备使用寿命，分离完全纯化简单的目的。
3）连续离交自动化控制系统主要的控制对象是进料和出料流量，离交柱的液位，出料PH或者浓度。
对树脂柱、欲解脱、解脱等设备上面的关键点进行监控，例如：液位、串柱、出料总流量等，从而达到了提高生产效率，减少操作人员的劳动强度，减少废水排放的效果。
4）发酵连消自动化控制系统解决方案○1物料连消自动化控制系统优点：物料在消毒过程中，营养成分破坏小，利于发酵水平的提高；提高设备的周转率，延长使用寿命；全自动化控制，节约能耗（水、电、蒸汽）消毒彻底，有利于降低染菌率○2水消自动化控制系统将连消中的水消工艺推广到发酵设备、管路的空消过程中，用过热水代替原有的饱和蒸汽。
DCS系统在制药行业的应用与监控
DCS系统在制药行业的应用与监控在现代制药行业中，自动化技术的应用日益广泛，DCS（分散控制系统）系统成为了制药企业不可或缺的重要管理工具。
DCS系统通过集成自动控制、数据采集、数据处理和信息传输等功能，实现了对制药过程的全面监控和管理。
下面将从应用范围和监控功能两个方面详细介绍DCS系统在制药行业的应用。
一. DCS系统的应用范围DCS系统在制药行业的应用范围十分广泛，涵盖了从原料处理到成品包装等各个环节。
以下是DCS系统在制药过程中的几个主要应用方面。
1. 原料处理控制：制药过程涉及多种原料的处理和组合，DCS系统能够实现对原料处理设备的自动控制和配料调控，确保原料的准确投入和配比。
2. 反应控制：在制药过程中，各种药物的反应需要精确的控制条件，以保证反应的效率和质量。
DCS系统能够对反应设备进行精密控制和监测，实时调整参数，提高反应效果。
3. 温度控制：温度是制药过程中一个重要的参数，不同的药物制备需要不同的温度条件。
DCS系统能够实时监测和调整温度，确保制药过程中的温度稳定和可控。
4. 流程控制：制药过程中的流程控制十分关键，DCS系统能够通过控制阀门和泵等设备，实现对流体的精确控制和调节，确保制药过程的连续性和稳定性。
5. 包装与质量监控：DCS系统还可以应用于药品包装和质量监测过程中。
通过对包装设备的控制和监测，可以确保药品包装的准确性和安全性。
同时，DCS系统还可以对药品质量指标进行实时监测和分析，确保药品的质量符合标准。
二. DCS系统的监控功能DCS系统作为一种全面自动化管理工具，在制药行业中发挥着重要的监控作用。
以下是DCS系统在制药行业中的几个主要监控功能。
1. 传感器数据采集：DCS系统通过各种传感器实时采集制药过程中的数据，包括温度、压力、液位等参数。
通过对数据的采集和记录，可以对制药过程进行全面监测。
2. 数据处理和分析：DCS系统能够对采集到的数据进行处理和分析，生成实时趋势图和历史数据报告。
PLC在制药工业中的自动化控制应用
PLC在制药工业中的自动化控制应用自动化控制技术对于制药工业来说至关重要，它能够提高生产效率、提升产品质量、降低生产成本，并提供更可靠和安全的生产环境。
在制药工业的自动化控制系统中，可编程逻辑控制器（PLC）是一种常见且广泛应用的设备。
本文将探讨PLC在制药工业中的应用，并重点关注其在生产过程中的优势和挑战。
一、PLC在制药工业中的应用1. 生产过程控制制药工业的生产过程包括原料配料、反应、混合、干燥、制粒、包装等环节。
PLC可以用于监测和控制这些过程中的参数，如温度、压力、液位、流量等。
通过实时监测和反馈控制，PLC能够确保生产过程的稳定性和一致性，并减少人为因素对产品质量的影响。
2. 装备控制制药工业需要大量的设备和机械来完成生产任务，如搅拌器、加热器、冷却器、输送带等。
PLC可以集成和控制这些设备，并实现它们之间的协同工作。
通过程序化的控制逻辑，PLC可以确保设备的精确运行，提高生产效率和稳定性。
3. 数据采集和分析制药工业需要监测和记录大量的数据，如温度、湿度、压力、pH值等。
PLC可以实时采集这些数据，并将其存储和分析，以辅助决策和优化生产过程。
数据采集和分析功能使制药企业能够更好地了解和管理生产线的性能，从而做出相应的调整和改进。
二、PLC在制药工业中的优势1. 稳定性和可靠性PLC采用模块化设计和独立工作原理，具有较强的稳定性和可靠性。
它可以在恶劣的工作环境下运行，如高温、高湿度和电磁干扰等。
此外，PLC具有自动重启和自动备份等功能，能够保障制药生产过程的连续性和可靠性。
2. 灵活性和可编程性PLC具有较高的灵活性和可编程性，通过编程可以实现各种复杂的逻辑控制和操作功能。
制药工业的生产过程多变且复杂，PLC可以根据实际需求进行灵活调整和改变，同时还可以通过外部设备和传感器的联动，实现自动化控制的全过程。
3. 故障排查和维护便捷PLC系统具有自诊断和故障报警功能，能够及时检测和报告任何可能的故障。
PLC自控技术在制药设备上应用
PLC自控技术在制药设备上应用在当前的经济发展情况下，对于生产企业来说如何提高产品的数量和质量，并且降低成本，节能减排，已经成为一个企业发展的首要任务，而PLC技术是一种是以数字运算程序为基础的智能处理技术，结构简单，而且编写方便，运行可靠，具有稳定性，等可靠的显著优越性。
基于他这一技术的优势，很多企业将PLC技术，应用于生产设备当中，很快，这一技术在社会上得到了广泛的关注，并且在制药设备的应用中，得到了很好的发展。
PLC自控技术在制药设备上主要能发挥很多其内在的作用，并且PLC技术在这一方面，有很好的发展前景。
在传统的制药技术上，大部分都是由人工?聿僮鞯模?人工操作往往有很多的缺点，缺乏稳定性，缺乏优越性，精确度极低。
因此，为了满足现代人们对药物的需求，工程师们就找到了一种制药的新方式。
所以，PLC技术的高速发展，为制药技术方面带来了转机。
PLC自控技术在使用的过程变得更加简单，从而自动化，在制药的过程中可以完全的使用，PLC控制技术具有安全，精准稳定等特点，更好的推动了制药业的发展。
1.PLC自控技术的原理和简介PLC自控技术的定义和原理的介绍。
PLC自控技术是由美国数字设备公司首先研制出来的一种自动化控制设备。
最开始的时候只是利用其一些运算功能，让他能够更好的替代传统的继电器，最开始只能进行简单的开关控制。
但是随着科技的发展，PLC自控技术得到了很好的发展。
在现代的发展中，它很容易被应用到生活和生产中的方方面面，首先它是与先进的技术达到了完美的结合而发展起来，是一种操作极其方便的系统。
在最近几年来，PLC在各个国家都得到了很好的发展。
其主要的运行方式就是通过数字来模拟输入输出和输入，从而做到控制设备和控制整个生产过程。
其中央处理器和储存器等，相互协调工作，能够更好的保证输出的准确度，它通过可编程终端来配合保存，更加直观的显示了一些重要的数据，可以便捷的操控各种参数，及时得到所需要的信息。
可以说，PLC的应用十分广泛。
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浅析DCS、SIS及PLC技术在制药生产中的应用前景云南大学李熊【摘要】DCS技术结合了计算机技术、控制技术及通信网络等技术于一身，是自动化生产的重要工具，SIS、PLC技术则是DCS和SIS的关键硬件支持，本文通过介绍DCS、SIS及PLC技术，进而简单阐述这三大智能生产控制技术在制药工程生产中的应用前景。
【关键词】DCS；SIS；PLC；集散控制；集中管理；分散控制；通信网络；制药生产一、DCS、SIS及PLC技术概述DCS（Distributed Control System），集散控制系统的简称，又称分布式计算机控制系统。
DCS本质是利用计算机技术在生产中对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种技术，结合了分散的仪表控制系统和集中式计算机控制系统的优点。
DCS主要有集中管理部分、分散控制检测部分和通信部分组成。
集中管理部分又可分为工程师站和操作员站，工程师站主要用于组态和维护以及全系统的信息管理和优化控制，操作员站则用于监视和操作。
分散控制监测部分按功能可分为控制站、监测站或现场控制站，用于现场设备的控制和监测。
通信部分连接系统的各个分散部分，完成数据、指令及其它信息的传递，从而组成一个完整协调的系统，达到生产过程的工艺要求。
1.DCS发展史DCS系统的发展大致经历了四个阶段：第一阶段：美国的仪表公司Honeywell为解决模拟仪表操作不便，同时实现分散控制，分散危险，减中系统的建设成本，在引入网络通信技术的基础上，设计并推出了第一套DCS系统，以此为代表，生产的过程控制进入了集散控制时期。
第二阶段：伴随半导体技术、显示技术、以及控制技术和网络通信技术的飞速发展，控制算法实现混合控制，控制范围扩大，同时加入局域网技术，扩大了数据通信的范围，数据传输效率和通信质量也有极大地提高。
第三阶段：第二阶段的DCS系统存在不同的网络通信协议，第三代DCS系统使用统一的协议标准，系统软件通常釆用实时多用户多任务的操作系统，符合国际上的通用标准。
该阶段DCS系统采用开放的、标准的系统管理，使得不同的系统、仪表以及设备能够在同一系统实现网络通信。
第四阶段：进入二十一世纪以来，计算机以及网络通信硬件的快速升级，组态软件、现场总线以及数据库等技术的发展，使得新一代的DCS系统得到了进一步的提升，内容也得到了极大地丰富，DCS系统也向大型化的计算机集成制造系统的方向不断发展。
2.现代DCS基本结构及原理DCS采用标准化、模块化和系统化方法设计，由过程控制级、过程管理级、生产管理级和经营管理级所形成的一个以通信网络为纽带的集中显示操作管理系统，主要由现场I/O控制站、操作员站、工程师站以及系统网络组成。
控制分散，管理集中。
其具有自治和协调性、分级递阶结构、适应性、灵活性、可扩充性和可靠性等特点。
层次化是DCS的体系特点，使之体现集中操作管理、分散控制的思想。
2.1过程控制级过程控制级，又叫直接控制级。
在这一级上，过程制计算机直接与现场各类装置(如变送器、执行器、记录仪表)相连，对所连结的装置进行数据采集和过程控制，进行设备监测及系统测试和诊断，采取安全性、冗余化方面的措施，同时还向上与第二层的计算机相连，接收上层的管理信息，并向上传递装置的特性数据和采集到的实时数据。
2.2过程管理级这一级上的过程管理计算机主要有操作员站和工程师站。
它综合监视过程各站的所有信息，集中显示操作，进行控制回路组态和参数修改等。
这一级主要执行自适应回路控制和设备故障监测，历史数据的存档，状态报告的功能。
2.3生产管理级生产管理级这一级上的管理计算机根据产品各部件的特点，协调各单元级的参数设定。
生产管理级完成一系列功能，要求有比原狭义控制工程更宽的操作和逻辑分析功能，根据用户订货情况、库存情况、能源情况来规划各单元中的产品结构和规模。
并且可使产品重新计划，随时更改产品结构，这一点是工厂自动化系统高层所需要的，有了产品重新组织和柔性制造的功能就可以应付由于用户订货变化所造成的不可预测事件。
由此，一些较复杂的工厂在这一控制级上就实施了协调策略。
此外，综观全厂生产和产品监视、以及产品报告也都在这一级上实现，并与上层交互传递数据。
在中小企业的自动化控制系统中，这一层就可充当最高一级管理层。
2.4经营管理级经营管理级居于工厂自动化系统的最高一层，它居于中央计算机上。
管理范围工程技术方面、经济方面、商业事务方面、人事活动方面以及其它方面的功能。
把这些功能都集成到软件系统中，通过综合的产品计划，结合多种多样的材料和能量调配以达到最优地解决问题。
在这一层中，通过与公司的经理部、市场部、计划部以及人事部等办公室自动化系统相连接，担负起全厂的总体协调管理，以实现整个系统3.SIS简述SIS（Safety instrumented System），即安全仪表系统，是建立在计算机技术、自动化技术上的安全生产工艺系统，有逻辑控制器、传感器以及最终执行原件组成，具备检测、执行和控制三个主要功能。
系统主要用于保证化学工业生产的安全运行以及事故的安全联锁，系统控制的扫描级别为毫秒级。
安全仪表系统面对的是易燃易爆、高温高压甚至有毒的生产环境，运行环境恶劣，所以SIS具备多重冗余的结构，单一故障不会使系统功能丧失。
对于SIS系统，具有标准的安全完整性等级评估方法，SIS的工程设计具备高可靠性、可用性及可维护性。
SIS作为生产体系的保护伞，具有与DCS之间相互独立的特点。
因此多数情况下DCS和SIS时两个独立的系统、不同的网络、不同的控制器和人机界面。
DCS和SIS之间有两种分离方式，一种是同种分离，即DCS与SIS采用同一制造商的系统技术，这种分离方式可有效的降低随机失效的几率，避减小维护错误的可能性；另一种是异种分离，即采用不同制造商的系统技术，异种分离有利于降低系统失效和共因失效的几率。
4.PLC简述PLC（Programmable Logic Controller），又称可编程逻辑控制器，是一种采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，既能进行开关量控制，又能进行模拟量控制，还具有通信功能。
PLC由主机（CPU）、电源、I/O模块、存储器、功能模块和通信模块组成。
其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。
完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
在整个运行期间，可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
可编程逻辑控制器具有使用方便，编程简单；功能强，性能价格比高；硬件配套齐全，适应性强；可靠性高，抗干扰能力强；系统的设计、安装、调试工作量少；维修工作量小，维修方便等鲜明特点。
二、DCS及PLC技术在制药工程生产中的应用前景2015年国家出台新的GMP体系，同时将食品药品管理部门合并，国家对食品药品的监控管理标准也逐步提高。
GMP是适用于食品药品行业的强制性标准，要求企业从原料、人员、设施设备、生产过程、包装运输、质量控制等方面按国家有关法规达到卫生质量标准。
药品生产过程中最难控制的就是卫生标准，而智能化的控制系统和操作系统可以有效的控制生产过程中伴随的卫生隐患。
制药生产中会用到大量的非自动化或半自动化的设备，同时，生产线上有大量的间歇操作和连续操作的设备，在生产中如何判断每个步骤的执行时间，执行方案，都是需要实际数据进行支撑的，如何提高设备的自动化程度以及如何降低设备的运行成本，都可以通过DCS技术与设备的无缝耦合得以实现。
比如制药生产中常用的锅炉设备、净水设备、混合与造粒设备、工厂新风系统等，在过去的生产中，采用的生产质量检测方式多为人工测量，甚至是肉眼判断，而在生产过程中的参数调节也是人工调节，在生产中不但会造成大量的人工成本，还会因为人的参与，影响生产的环境，甚至会因为人为因素的失误，造成巨大的生产损失。
而引入先进成熟的DCS系统，则可以大幅度降低甚至消去人为因素带来的误差和生产环境污染，同时还能通过减少生产过程中数据传输的时间降低生产成本。
成熟的DCS系统还具备预算能力和规划方案，可以节省人力，并且减小误差。
DCS以及SIS作为相对成熟的并且智能化的控制和安全防护系统，具有以下几个鲜明的优势。
首先，生产成本低，可以减少生产过程中的人力成本，避免人为的不卫生因素，降低工人在高危环境中工作的风险，一次性投入硬件，仅需后期维护；第二，可靠性高，操作简易，用PLC做最底层的传感控制器，可以有效降低人工测量的不可控制的误差以及工作失误，且系统具备成熟的操作软件和硬件，操作方便简单；第三，DCS、SIS具有高兼容性和高扩展性，DCS和SIS均采用模块化的结构设计，有利于装置的扩展及修改；第四，信息传递速度极快，可达到毫秒级，信息范围、信息的精准度和信息量广而大，可以对生产的规模以及生产的速度等各种因素加以科学的规划和控制；第五，极高的适应性和安全性，DCS和SIS具备完善多样的控制功能，既可执行常规判断，也可执行趋势预估，同时还可以进行算法的主动插入。
在实际的应用中，系统也会存在一些问题，比如DCS 与SIS之间的衔接不够紧密；功能的不同导致PLC的种类繁多，选择困难；作为系统应用者，即药品生产企业，对系统的自主管理及维护水平有限；由于系统对信息传递的高要求导致线路铺设的量极大。
这些问题都是系统开发者将来面对的课题，也是制药企业在生产过程中会面对的困难与挑战。
三、结语PLC是最早的电子自动控制系统，伴随者编程技术的发展，PLC也在制药生产中得到了广泛合理的应用。
DCS和SIS系统也在制药生产中得到了长足的发展和应用。
我国具备极强的药物以及医疗器具的生产能力，并且我国是一个仿制药大国，但是我国缺少完全自主的、完整的DCS和SIS系统及相关硬件的开发能力；加上国内制药相关企业呈现出小厂多而散，大厂少而精，主要生产力却来源于多数小厂，但小厂缺乏完备的管理体系和先进的管理方案，且没有足够的资金实力进购先进的DCS和SIS系统。
因此，完全自主、先进安全的DCS和SIS是国内多数制药企业亟需的制药生产工具，也是未来国内系统开发面临的挑战和机遇。
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