DCS, SCADA，控制器

流程制造洞察

• 一家制药公司希望将控制系统集成到现有的过程单元中，但需要对过程进行彻底检查才能使其工作。
• 在阶段管理器阶段中创建了包装逻辑，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过程单元的控制系统，并要求系统集成商ECS Solutions提供现场支持，以完成调试和认证。

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，该系统还与一些原始设备制造商(OEM)的滑块进行接口。控制硬件由一个带有多个hmi的控制器组成。控制器代码都是自定义的，很少使用现成的产品，是各种自定义代码块捆绑在一起，提供的功能很少。

项目准备:操作人员、程序、程序、文件

很少有人考虑操作者以及他们将如何运行这个系统来创造高质量的产品。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，该系统没有很好地记录下来，不可避免地会在项目的调试和鉴定阶段发生重大变化。

当业主们开始实际地考虑运营商如何生产产品时，变更请求开始蜂拥而至。对自定义逻辑的更改具有挑战性。很难确定小的改变会对项目的其他领域产生什么影响。

集成商对情况进行了评估，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大部分自定义代码。

程序控制，参数传输，数据收集

生产中的错误概率使得集成商建议运营商进行的许多活动大大减少。这是通过自动化操作人员与程序控制、参数传递和系统数据收集相关的活动来实现的。集成商建议将软件集成到系统中，以提供一层自动化，每次都能在正确的时间可靠地设置设备模块和序列的参数。公司同意增加这一层自动化，但要求软件的实现不干扰正在进行的活动，并且保留所有现有的代码和功能，不做任何更改。

使用建议的集成，操作人员只需选择一个配方(由测序引擎存储)并选择制作该批所需的设备。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、相位等级、相位

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现有的设备，用阶段类和阶段表示单个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，以允许软件套件适当地控制现有的设备模型和序列。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。

此时，为了制作批量配方，集成商创建了包含每件设备需要完成的所有操作的程序。可以直接与协调序列或协调设备模块对话的阶段被创建。他们为所有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过程对象标准取代，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

标准过程对象的缺失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，因为它是明确委托的。控制模块层的一些问题被识别出来——逻辑不一致、缺少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取代，用标准化对象代替自定义代码。

迁移了大量的输入/输出(I/O)，同时，集成商正在调试其他系统。随着代码被替换，维护时间轴并确保在验证之前对其进行彻底测试变得至关重要。这需要一个风险响应计划，识别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，以防止编码方面的问题，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，现场测试前

就体系结构而言，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，并且可以在将它们实现到实际系统之前执行测试。模拟系统与生产系统是相同的，给予了可以完成的事情自由，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，提供对批处理软件的访问以及如何配置系统。在自动化工作站，可以编辑食谱，对HMI进行更改，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虚拟化，并且有一个ESXi岗位维护所有机器，包括hmi。

除了批量报告之外，集成商还与制药公司合作生成定制报告。报告显示触发的操作以及操作是否通过或失败。故障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过程摘要。这些部分捕获有关特定操作的感兴趣的细节。报告以公司使用的格式创建。

控制系统集成商角色的转变

集成商在项目中的角色随着时间的推移而改变。最初，目标是在现有代码上放置包装器而不修改它，也就是说，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，今天公司可以生产延长批次，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记录和报告的形式记录大量的历史数据，包括电子签名。这一改造使公司能够最大限度地利用其设备。使用批处理软件中的功能，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。

使用软件套件来驱动就地清洁(CIP)过程简化了CIP系统的使用，并建立了可重复的一致的清洁周期，提供了与产品批次一样多的洞察力。这加快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。这使得制药公司可以编写版本控制的电子配方，并在批次之间一致地执行。

克里斯托弗·拉德首席执行官,Rayn业务发展；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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参见更多的系统集成故事//www.globalelove.com/system-integration/

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