项目:生物制药过滤自动化,2005年9月7日

控制工程人员 二零零五年九月七日

二零零五年九月七日

正如我在过去几周所说的那样,本周也没有HMI硬件到达,所以我们继续在软件设计的同时开发设备模块逻辑。

本课题的自动化设计按主要工艺系统分为微滤(MF)和超滤(UF)两部分。UF系统设计规范将于本周晚些时候提交。MF系统设计文档大约有150页,包括以下控制模块的设计细节。

设备系统 控制模块
收获船22号 22
采收船温度控制 10
滑动进给 11
MF防滑剂 6
共享设备 17
CIP分布 4
混杂。支持 12
点对点PLC 47

最后两个控制模块组可能需要一点解释。Misc。支持模块包括基本的应用程序支持功能。这包括5个DI(离散输入)模块,用于监控与网络上其他PLC处理器的通信。如果与其他PLC通信中断,本地DI模块将产生告警。上周文章中描述的Unit Status模块和管理BatchEM配方管理接口的模块都属于这一组,类似于现成配方管理产品中通常被称为PLI (Phase Logic interface)的模块。

PLC对等模块提供跨PLC处理器的监视和控制功能。例如,在对收获罐进行消毒时,将管道打开返回到发酵罐,发酵罐由另一个PLC控制,代码由另一个集成商开发。因此,需要一个模块来读取传输线疏水阀温度,以便收获卫生处理程序可以验证在该程序中是否达到并保持适当的温度。其他模块提供跨PLC处理器的握手,以便跨控制硬件边界传输批处理。还有其他模块提供对PLC处理器间仲裁共享设备的访问。

有经验的PLC程序员熟悉编写跨PLC处理器通信的代码。DCS系统通过在包括控制器在内的整个系统中自动解析标签引用,减少或消除了对这种类型编码的需求。简单地通过引用标签/属性值提供自动跨控制器通信的系统显著地减少了初始工程、定制代码的数量和长期代码维护。47个模块用于中频系统的PLC点对点通信,在其他系统中是不必要的。

MF设计文件包括以下25个设备模块的详细排序设计。

  1. 收获船搅拌器控制

  2. 采收船CIP吹/排水顺序

  3. 收集船排水顺序

  4. 收获船CIP冲洗顺序

  5. 收获船失活顺序

  6. 采伐船液位控制

  7. 收获船后sip压力监测器

  8. 收获容器sip前压力保持测试程序

  9. 采收容器压力控制

  10. 收获容器后sip压力保持测试序列

  11. 收获容器纯化水滴控制

  12. 收获船接收顺序

  13. 收获船安全状态序列

  14. 收获船SIP序列

  15. 采收船温度控制

  16. MF滑CIP吹/排风顺序

  17. MF滑平顺序

  18. 防滑进料流量控制

  19. MF防滑滤液流量/压力控制

  20. MF滑CIP冲洗序列

  21. MF防滑完整性测试程序

  22. MF防滑膜排水控制

  23. MF滑块浓缩/过滤处理程序

  24. 防滑保留压力控制

  25. 防滑安全状态序列

所有这些设备模块都可以从HMI单独操作。它们也可以通过我们的BatchEM配方管理应用程序进行操作和测序。我们发现,在大多数批处理应用程序中,没有提供对配方之外各个阶段的访问。这种设计提供了配方管理的最大好处,而不会消除在特殊条件下操作工厂的灵活性,这些条件通常并不那么特殊。

UF的设计将在下周完成。客户计划用两周的时间对MF设计进行审查并提供反馈。

二零零五年八月三十日

本周也没有HMI硬件到货,所以用户界面的开发必须暂时搁置。

然而,在设备模块开发的同时,设备模块的设计工作仍在继续。我们预计在下周完成所有设备模块的第一次设计。然后将设计交给客户进行审查。对于客户来说,要求对他们的审查进行一些更改是正常的,但是我们希望这些更改在功能上是最小的。同样,我们在没有经过批准的设计文件的情况下开发设备模块代码,以保持与项目进度保持一致。

说到进度,我们收到了一份对项目进度的修改。最初,我们计划在9月底完成我们的软件,并于10月中旬在制动供应商的现场进行工厂验收测试(FAT)。新安排的FAT日期是在12月中旬。然而,我们计划保持我们的时间表不变。我们不期望需要额外的时间来开发应用软件。

最近围绕设备状态软件的设计也有了一些进展。生物技术应用需要严格的清洁标准。设备内部必须在每批后进行清洁和消毒。除非高度确信该工艺没有外来物质和微生物,否则不能开始新批次。清洗过的设备通常都标有“干净”,并在显眼的地方挂一个物理标志,让所有人都能看到。生产说明书经常要求操作人员在按说明书操作前核实设备是否标有洁净或无菌或其他类似状态。如果没有正确标记,操作人员将在进一步处理之前清洗或蒸汽设备。

许多业内人士现在都希望自动化系统能够跟踪设备的处理状态,并提供基于时间的各种状态的自动过期。此功能已添加到项目范围。我们通过一个称为单元状态控制器(USC)的控制模块实现此功能,该模块为任何可能具有唯一和独立状态的设备提供逻辑状态。最终用户为4种不同的状态定义了状态:

  • 在使用中——在生产配方开始后,直到配方完成;

  • 使用后-在生产配方完成后,直到清洁配方成功完成;

  • 后CIP保持-在CIP或SIP配方成功完成或直到计时器到期后。计时器到期后,状态切换回Post Use;和

  • Post SIP Hold -在SIP配方成功完成后,之前的状态为Post CIP Hold。此状态还有一个计时器,当该计时器过期时,该计时器将自动将状态降回Post CIP Hold,除非该计时器已过期,然后将状态降至Post Use。

这是状态逻辑的简化版本,但它解释了主要功能。代码将作为控制模块内的状态机进行开发。状态可以通过顺序(设备模块或配方)或由具有足够安全访问权限的HMI操作员设置。过期计时器和转换逻辑将包含在USC控制模块逻辑中。

在HMI硬件到达之前,我们将继续在设备模块上工作,并开发设备模块设计文件的初稿,提交给客户。