优秀样板工程奖-华北制药股份有限公司2.doc

华北制药股份有限公司新型头孢原料药系列产品项目无菌原料药车间生产自动化控制系统华北制药集团有限责任公司是我国最大的制药企业，位于河北省省会石家庄市。公司已经连续多年跻身全国500家最大工业企业和最佳经济效益工业企业行列，不但是医药行业第一个获国家质量管理奖的企业，还是第一家由国家新药研究开发中心认定的企业技术中心，国家首批55家试点企业集团之一，也是国家经贸委首批6家技术创新试点企业中仅有的一家医药企业。为响应政府规划号召，促进石家庄新城发展，华药集团启动了大型厂房搬迁工程。本次新型头孢无菌原料药车间生产自动化控制系统项目就是其中之一。在本次项目中，华药集团选择了ABB的Freelance控制系统。在这个项目中，ABB工业产品业务部提供的解决方案包括：1套工程师站18套操作员站采用1:1冗余的AC 800F控制器，通过Profibus现场总线连接了S800远程I/O总共处理3300个现场I/O信号这个项目，DCS系统需要完成监控、操作、组态及维护等工作。现场环境要求系统不能出现死机、停车等严重质量问题，同时还要符合GMP、FDA等制药行业相关认证规范。在软件方面，我们为项目配备了全中文系统，包括上位机显示及编译环境，并设置了统一的数据库，方便用户收集/提取信息。在设计组态整个系统时，我们为项目未来的扩展，做出了良好的兼容性准备，并配置了开放式的通讯接口，通过Profibus、Modbus或FF现场总线协议进行通讯。这个系统分为五个部分：A、B、C三条生产线、电气系统及数字采集系统。每个系统对应一对冗余控制器。所有工程师站和操作员站分别放在对应的控制操作室内，其中操作员站4号到11号作为隔爆型操作屏，放在车间二、三层现场，其显示器、键盘、鼠标等都采取了相应的防尘、防菌措施。另外，三条生产线中，B生产线对应的一对冗余控制器配置了一对独立了DP通讯模件，使其与PA现场仪表进行连接。本次华北制药股份有限公司的新型头孢无菌原料药车间生产自动化控制系统项目，是目前国内规模最大的无菌原料药车间生产项目。不但在规模上具有挑战性，在对于环境、生产步骤、原料配比、工程验收等方面的要求，也十分严格。本项目涉及的新型头孢无菌原料药生产车间，将应用最新的科学技术，生产世界上最新研究出来的头孢原料药。这些原料药将提供给美国等国家的制药厂，进行再加工，制成正式头孢药品，因此这次工程最后的验收工作将按照FDA认证标准进行检验。FDA认证是美国药品管理局的标准认证，需要从投标设计开始，对每一个步骤进行严格的检验，严格按照FDA标准进行。在本次项目进行过程中，需要记录精确到每个小时的工程内容，由美国药品管理局进行检查。工作量大，并且容错率要求为0。特别是在现场的几套操作员站，他们的硬件必须按照FDA标准进行无菌无尘防护措施。由于FDA认证非常严格，以及美国药品管理局对中国药品生产质量的疑虑，使得中国的制药厂对FDA接触的非常少。ABB公司通过完美的解决方案，使本次项目在FDA认证的检验过程中节省了大量时间，并且完全符合FDA认证在自动化控制系统方便提出的严苛要求，帮助华北制药厂在这一领域迈出了坚实的一步。另外，由于本次项目的生产量大，原料配方多，我们还为用户提供了Batch批量及配方处理系统。这套系统将制药原料进行批量处理，并按照配方要求，进行完全自动化的生产转换，通过ABB自身系统的技术、合理的设计、多元化的解决方案，使车间生产力得到最大的提升。新型头孢原料药系列产品项目动力和环保车间自动化控制系统作为新型头孢项目的一部分，我们同时为动力车间分别提供了DCS自动控制系统 - 800xA。ABB石油化工业务部为这两个项目分别提供的解决方案包括：动力车间1台工程师站2台操作员站1台串口通讯服务器采用1:1冗余的AC 800M控制器，通过冗余Profibus现场总线连接了S800远程I/O总共处理300个现场I/O信号环保车间1台工程师站2台操作员站采用1:1冗余的AC 800M控制器，通过冗余Profibus现场总线连接了S800远程I/O总共处理400个现场I/O信号一套大屏幕（3x2）动力车间为新型头孢厂所有生产车间提供水，电，汽等生产动力。ABB在该项目中提供的DCS系统提高了动力车间的自控水平，同时很好的将所有动力机组的数据集成到DCS系统中，形成车间级的SCADA系统，将所有设备监控数据集成到统一的人机界面中。针对该小型的SCADA系统的要求，ABB在该项目中提供了最优化的解决方案，即通过800xA系统中的PLC Connect功能，使用串口服务器将多达40台套机组设备的数据通过MODBUS RTU, MODBUS TCP, OPC等多种协议集成到中。该方案的最大的优点在于充分发挥了800xA系统中PLC Connect功能支持协议多，灵活性强，系统容量大的特点；同时，相比于常规的通过控制器串行通讯的方案节省了软硬件的投入；而采用该方案的另一大优势是，对于第三方设备的通讯可以在线调试，而不必下装控制器，从而最大限度地避免对生产运行的影响；灵活的调试方式很好的解决了项目周期紧，而调试单位多难于协调的矛盾，保证了动力车间的顺利投产和机组设备逐次上线需要。环保车间主要对生产废水进行处理，并达标排放。与动力车间相类似，环保车间的自控系统也是基于DCS形成一个车间级的SCADA系统，从而将环保车间设备/建筑的数据集中显示于DCS界面中，并送到大屏幕显示。不同于动力车间的是，环保车间IO设备为远程配置，分为三个远程IO站。ABB在该方案配置中根据距离的不同，配置了中继器，从而真正发挥了S800远程IO的特点，就近配置，减少了现场电缆的敷设，减少了用户的投入，为现场施工提供了便利；另，针对第三方设备均支持Profibus情况