将DCS集成到现有的流程单元中

工艺制造见解

• 一家制药公司希望将一个控制系统集成到现有的工艺单元中，但需要对工艺进行全面检查才能实现这一目标。
• 在阶段管理器阶段中创建了包装器逻辑，以允许软件套件控制现有的设备模型和序列。

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一家制药公司正在调试工艺单元的控制系统，并要求系统集成商ECS Solutions提供现场支持，以完成调试和鉴定。

控制系统供应商采取了一种简单的方法来降低成本。一个具有多个人机界面(hmi)的控制器提供了控制系统的核心，该控制器还与一些原始设备制造商(OEM)的滑块进行接口。控制硬件由一个控制器和多个人机界面组成。控制器代码都是自定义的，很少使用现成的产品，并且是捆绑在一起的自定义代码块的分类，提供最小的功能。

项目准备:操作人员、顺序、程序、文档

很少有人考虑运营商以及他们将如何运行系统以创造高质量的产品。标准作业程序尚未制订。生产高质量的产品取决于操作人员从多个容器的操作站选择正确的功能顺序。这种方法使公司在生产高质量产品和控制生产速度方面面临风险。

由于到目前为止还没有考虑到程序，该系统没有很好的文件记录，在项目的调试和确认阶段不可避免地会发生重大变化。

当业主开始实际地考虑运营商将如何生产产品时，更改请求开始大量涌入。对自定义逻辑的更改具有挑战性。很难确定小的变化会对项目的其他领域产生什么影响。

积分器评估了情况并建议迁移到控制系统，为批处理自动化提供批处理软件，控制器中的过程对象取代了许多自定义代码。

程序控制，参数传输，数据收集

生产中出现错误的概率导致积分器建议操作者进行的许多活动大大减少。这是通过自动化与程序控制、参数传输和系统数据收集相关的操作员活动来实现的。集成商建议将软件集成到系统中，以提供一层自动化，可以在每次正确的时间可靠地为设备模块和序列设置参数。该公司同意增加这一自动化层，但要求软件的实现不干扰正在进行的活动，并且所有现有的代码和功能都要保留，不做任何更改。

通过提议的集成，操作人员将被要求简单地选择一个配方(由测序引擎存储)，并选择需要哪些设备来制造批次。排序引擎协调所有活动，包括参数值的传递和报告信息的捕获。此外，当任务需要操作员交互时，系统会提示操作员。这项工作是在不影响现有设备模块或序列功能的情况下进行的。

设备型号，阶段类别，阶段

为了做到这一点，集成商在软件套件中创建了一个区域模型来表示过程域中的现有设备，阶段类和阶段表示各个PLC设备模块和PLC序列。

在阶段管理器阶段根据需要创建包装逻辑，以允许软件套件正确控制现有设备模型和序列。这使得系统能够执行配方，而无需手动输入参数或由操作员启动设备，同时捕获所有相关的报告值。这提高了现有系统的可靠性和可重复性，同时减少了人为错误。

在这一点上，为了制作批量配方，积分器创建了程序，以包含每件设备需要做的所有事情。阶段被创建，可以直接与协调序列或协调设备模块对话。他们为所有的设备模块创建了一个包装器，这缺乏公司所需的一些灵活性。应该注意的是，控制系统与批处理软件集成，包括关键程序和直接签名。现有的自定义代码被流程对象标准取代，以提供更可靠和可持续的解决方案。

全局标准库，标准化对象

缺少标准流程对象是迁移的主要驱动因素。现有系统中的自定义代码在编码方面存在一些限制和问题，后来迁移了控制模块。

然而，设备模块层仍然是标准的，因为它已经明确地投入使用。控制模块层存在一些问题——逻辑不一致、缺乏信号滤波和软件异常——因此整个标准被一个全局标准库自定义代码所取代，自定义代码被标准化对象所取代。

大量的输入/输出(I/O)被迁移，与此同时，积分器正在调试其他系统。随着代码被替换，维护时间线变得至关重要，并确保在验证之前对其进行了彻底的测试。这需要一个风险响应计划，认识到由于迁移可能发生的错误。每个控制器都在类似的环境中进行了测试，以防止在编码方面出现问题，并确保处理器中有足够的内存来执行迁移。

模拟自动化系统，上线前测试

在体系结构方面，集成商最初在他们的设施中创建了一个模拟系统，允许测试和构建配方，并且在将它们应用到实际系统之前可以执行测试。模拟系统与生产系统是相同的，为可以完成的事情提供了空间，并且在当前架构中实现的侵入性较小。

三个不同的工作站(其中两个是自动化工作站)提供了对批处理软件的访问以及如何配置系统。在自动化工作站上，可以编辑食谱，更改HMI，或者配置控制器。瘦管理器客户机是可用的，并且只需要提供瘦管理器服务器的IP地址和凭据就可以自动提取信息，因此部署新客户机或替换现有客户机非常简单。每台PC都使用VMware进行虚拟化，并且有一个ESXi负责维护所有机器，包括hmi。

除了批报告外，集成商还与制药公司合作生产定制报告。报告显示触发的操作以及操作是通过还是失败。失败的原因也会被记录下来。报告的主要组成部分是配方信息部分和单元程序摘要。这些小节捕获有关特定操作的相关细节。报告是按照公司使用的格式创建的。

控制系统集成商角色的转变

积分员在项目中的角色随着时间的推移而改变。最初，我们的目标是在现有代码上加上一个包装器，而不是修改它，也就是与公司的原始协议。随后，由于缺乏所需的功能，公司决定进行更改以改进系统，今天公司可以进行扩展批次，在产品等待FDA批准期间被认为是活跃的生产批次。

批处理软件还能够以批处理记录和报告的形式记录大量的历史数据，包括电子签名。这次改造使公司能够最大限度地利用其设备。使用批处理软件的功能，电子提示允许操作人员审查和响应，包括提供设备设置的详细照片，以确保操作人员的绝对活动清晰度。

使用软件套件配方来驱动就地清洗(CIP)流程简化了CIP系统的使用，并建立了可重复一致的清洗周期，提供与产品批次一样多的洞察力。这加速了这些系统的调试和验证。

迁移提供了为工厂提供必要功能所需的一致性和可靠性，并实现了鉴定和验证。这使得制药公司能够编写版本控制的电子配方，并在批与批之间一致地执行。

克里斯托弗·拉德首席执行官,Rayn业务发展部；兰迪·奥托首席执行官,ECS的解决方案．

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关键词:系统集成，批量制造

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参见//www.globalelove.com/system-integration/

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