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【中图分类号】R39【文献标识码】A【文章编号】1632-5281（2016）1
摘要：随着科学技术的飞速发展，科研人员研制出DCS系统，该系统是使用微处理器的基础，是根据综合协调设计原则而研发出来的新型仪表控制系统。DCS系统具有控制功能分散、显示操作集中等特点，因而被广泛应用于其他领域。所以DCS系统在医药领域极大的提高了历史数据的得以有效保存。当前，由于DCS系统可靠性更强，因而被广泛应用于医药发酵控制中，通过利用先进的信号处理和高速以太网通信等技术，使得对医药发酵进行科学控制，提升医药发酵质量。因此，本文针对DCS系统展开了分析，并加大DCS系统在医药发酵控制中的应用，从而确保为医药发酵控制提供有利依据。
关键词：DCS系统；医药发酵；控制；应用
医药行业的发展为国家经济增长起到了重要作用，而且也满足了人们的用药需求。在医药发酵过程中，为了保证发酵的各个环节都符合规范。目前，在医药发酵过程中，发酵工序需要采用3级，A线包含12个发酵大罐，菌种需要在适合的温度和空气含量下生长，并且在不同阶段，将物料补给均匀的加入到发酵罐中。在整个医药发酵过程中，需要进行全程控制，进而保证医药发酵质量有所保证。利用传统的技术对医药发酵进行控制，容易造成数据信息不可靠，而且维护费用较大，随着科学技术的飞快发展，DCS系统已经被广泛应用于医药发酵控制中，并取得良好效果，因而DCS系统值得被进一步推广。
一、DCS系统概述
DCS系统，它是由工程师站、冗余现场控制站、4个操作员站和过程控制网络所组成。对于其中在工程师站，站内有系统维护工具和组态平台，操作人员通过操纵操作站，在平台上完成生产过程监控管理任务。操作站包含CRT、PC机、专用操作员键盘等；对于冗余现场控制站，是由主控单元、电源单元和智能IO单元所组成，通过设计分布结构，使得DCS系统的扩展性增强[1]。主控单元是在特殊设计条件下而形成的专用控制器，它是运行工程师站内的控制程序，能够实现工程单位的变换，并控制运算。同时，运用监控网络和工程师保证通讯，使得数据得以交换。对于智能I/O单元能够对现场的数据信息予以采集和控制输出。主控单元利用冗余配置FM801，通过现场总线（Profibus-DP）智能I/O单元有效连接在一起。DCS系统的主控单元极板程序会固化在SSD固态硬盘中，因而该系统安全性和可靠性更高。
二、DCS系统在医药发酵控制中的应用
（一）对物料加速控制
在医药发酵过程中，利用DCS系统对全过程进行控制，能够确保发酵质量有明显的提高。在物料加速控制时，通过上料阀将氨水注入1L的计量桶内，如果注满需要将其从放料阀引入发酵罐中。此时，计量桶内一定有2个电极，1长1短，使得计量桶顶部的短电极接触料液后传送信号[2]。在不同生长阶段，发酵罐内菌种的PH值会有所变化，因而需要根据工艺要求，在发酵罐内加入氨水，使得PH值处于稳定状态。若PH值比所设定的值偏小，则需要加入氨水，进而提高PH值，当达到设定PH值后，就停止加入氨水。但是，在加入氨水过程中，必须将PH值偏差控制在±0.01ph。在利用DCS系统对医药发酵进行控制过程中，PH值的控制是十分严格的，因而需要PID控制，通过对每一罐的下料时间予以掌控。结合PH值偏差计算PID算法的百分比，将计算出的百分比乘以整体的控制周期时间，从而计算促进当前应该打开下料阀的时间。利用DCS系统对计量桶内的电极进行控制，当计量桶空时需要打开上料阀，满后就关闭，然后计算下料时间。计算的具体方法是加率为100L/h，计量桶的容量是1L，上下料的时间是3600s/100=36s，通常上料时间为5s，一桶放完需要10s，上下料总计时间是15s，最大的加率=3600/15=240L/h。同时，通过DCS系统可以监测到发酵罐的温度和、溶氧、液位等，现场表会输出AI模拟量参数，4mA～20mA的电流在FMAI模块的转换下，通过profibus网络存入控制站[3]。
（二）组态和动态下载
在利用DCS系统对医药发酵进行控制过程中，需要进行组态和动态下载，从而实现对发酵的有效控制。首先，组态。HOLLIAS-MACSVDCS组态主要有操作站组态、控制站组态和服务器组态。在对医药发酵运用控制站组态时，需要运用Codesys软件，或者是利用LD、CFC、FBD等编程语言，然后对物理硬件地址加以定义，整体框架采用是FBD编程[3]。操作人员在控制医药发酵时，需要运用操作站组态对计算机平台进行定义，定义的内容包含标准画面组态、操作用户设置、流程图、语音报警等，从而通过组态实现对医药发酵的控制；其次；动态下载。在控制医药发酵时，还需要组态下载，组态下载包含用Codesys将上位机的组态内容予以翻译，然后下载到控制站，对医药发酵进行控制，还有通过组态工程下载到服务器。此外，通组态工程下载到操作员。在对与控制站有关的I/O卡件配置、FBD语言组态等信息时，需要重新下载组态信息。控制站组态下载有无扰下载和清空下载形式，清空下载能将所有内容下载到控制站，控制站必须停机再加载；无扰下载则是下载修改的信息，因而不影响运行[4]。因此，通过组态和动态下载，使得利用DCS系统对医药发酵的有效控制。
结束语：
在医药发酵控制过程中，通过利用DCS系统，在HOLLIAS-MACSV DCS组态下，通过强大的软件功能，对发酵系统的加料予以控制，并对物料加速的控制，使得医药发酵质量有所保证。DCS系统在医药发酵中的广泛运用，极大的提高了发酵效果，减轻了操作人员的劳动强度。同时，DCS系统运行更加平稳，可靠性更好，进而故障率偏低，从而确保对医药发酵良好控制。
參考文献：
[1]范轼，张建霞.DCS系统在医药发酵控制中的应用[J].河北企业，2012（7）：101-101.
[2]刘庆军.青霉素制药企业发酵工序自动控制系统[J].中小企业管理与科技，2010（19）：228-229.
[3]徐军.WebField JX300-XP DCS系统在生物发酵法1，3丙二醇生产中的应用[J].黑龙江科技信息，2010（27）：4.
[4]谢玉龙.泰乐霉素发酵DCS控制系统风险浅析[J].硅谷，2013（23）：86-86，59.
摘要：随着科学技术的飞速发展，科研人员研制出DCS系统，该系统是使用微处理器的基础，是根据综合协调设计原则而研发出来的新型仪表控制系统。DCS系统具有控制功能分散、显示操作集中等特点，因而被广泛应用于其他领域。所以DCS系统在医药领域极大的提高了历史数据的得以有效保存。当前，由于DCS系统可靠性更强，因而被广泛应用于医药发酵控制中，通过利用先进的信号处理和高速以太网通信等技术，使得对医药发酵进行科学控制，提升医药发酵质量。因此，本文针对DCS系统展开了分析，并加大DCS系统在医药发酵控制中的应用，从而确保为医药发酵控制提供有利依据。
关键词：DCS系统；医药发酵；控制；应用
医药行业的发展为国家经济增长起到了重要作用，而且也满足了人们的用药需求。在医药发酵过程中，为了保证发酵的各个环节都符合规范。目前，在医药发酵过程中，发酵工序需要采用3级，A线包含12个发酵大罐，菌种需要在适合的温度和空气含量下生长，并且在不同阶段，将物料补给均匀的加入到发酵罐中。在整个医药发酵过程中，需要进行全程控制，进而保证医药发酵质量有所保证。利用传统的技术对医药发酵进行控制，容易造成数据信息不可靠，而且维护费用较大，随着科学技术的飞快发展，DCS系统已经被广泛应用于医药发酵控制中，并取得良好效果，因而DCS系统值得被进一步推广。
一、DCS系统概述
DCS系统，它是由工程师站、冗余现场控制站、4个操作员站和过程控制网络所组成。对于其中在工程师站，站内有系统维护工具和组态平台，操作人员通过操纵操作站，在平台上完成生产过程监控管理任务。操作站包含CRT、PC机、专用操作员键盘等；对于冗余现场控制站，是由主控单元、电源单元和智能IO单元所组成，通过设计分布结构，使得DCS系统的扩展性增强[1]。主控单元是在特殊设计条件下而形成的专用控制器，它是运行工程师站内的控制程序，能够实现工程单位的变换，并控制运算。同时，运用监控网络和工程师保证通讯，使得数据得以交换。对于智能I/O单元能够对现场的数据信息予以采集和控制输出。主控单元利用冗余配置FM801，通过现场总线（Profibus-DP）智能I/O单元有效连接在一起。DCS系统的主控单元极板程序会固化在SSD固态硬盘中，因而该系统安全性和可靠性更高。
二、DCS系统在医药发酵控制中的应用
（一）对物料加速控制
在医药发酵过程中，利用DCS系统对全过程进行控制，能够确保发酵质量有明显的提高。在物料加速控制时，通过上料阀将氨水注入1L的计量桶内，如果注满需要将其从放料阀引入发酵罐中。此时，计量桶内一定有2个电极，1长1短，使得计量桶顶部的短电极接触料液后传送信号[2]。在不同生长阶段，发酵罐内菌种的PH值会有所变化，因而需要根据工艺要求，在发酵罐内加入氨水，使得PH值处于稳定状态。若PH值比所设定的值偏小，则需要加入氨水，进而提高PH值，当达到设定PH值后，就停止加入氨水。但是，在加入氨水过程中，必须将PH值偏差控制在±0.01ph。在利用DCS系统对医药发酵进行控制过程中，PH值的控制是十分严格的，因而需要PID控制，通过对每一罐的下料时间予以掌控。结合PH值偏差计算PID算法的百分比，将计算出的百分比乘以整体的控制周期时间，从而计算促进当前应该打开下料阀的时间。利用DCS系统对计量桶内的电极进行控制，当计量桶空时需要打开上料阀，满后就关闭，然后计算下料时间。计算的具体方法是加率为100L/h，计量桶的容量是1L，上下料的时间是3600s/100=36s，通常上料时间为5s，一桶放完需要10s，上下料总计时间是15s，最大的加率=3600/15=240L/h。同时，通过DCS系统可以监测到发酵罐的温度和、溶氧、液位等，现场表会输出AI模拟量参数，4mA～20mA的电流在FMAI模块的转换下，通过profibus网络存入控制站[3]。
（二）组态和动态下载
在利用DCS系统对医药发酵进行控制过程中，需要进行组态和动态下载，从而实现对发酵的有效控制。首先，组态。HOLLIAS-MACSVDCS组态主要有操作站组态、控制站组态和服务器组态。在对医药发酵运用控制站组态时，需要运用Codesys软件，或者是利用LD、CFC、FBD等编程语言，然后对物理硬件地址加以定义，整体框架采用是FBD编程[3]。操作人员在控制医药发酵时，需要运用操作站组态对计算机平台进行定义，定义的内容包含标准画面组态、操作用户设置、流程图、语音报警等，从而通过组态实现对医药发酵的控制；其次；动态下载。在控制医药发酵时，还需要组态下载，组态下载包含用Codesys将上位机的组态内容予以翻译，然后下载到控制站，对医药发酵进行控制，还有通过组态工程下载到服务器。此外，通组态工程下载到操作员。在对与控制站有关的I/O卡件配置、FBD语言组态等信息时，需要重新下载组态信息。控制站组态下载有无扰下载和清空下载形式，清空下载能将所有内容下载到控制站，控制站必须停机再加载；无扰下载则是下载修改的信息，因而不影响运行[4]。因此，通过组态和动态下载，使得利用DCS系统对医药发酵的有效控制。
结束语：
在医药发酵控制过程中，通过利用DCS系统，在HOLLIAS-MACSV DCS组态下，通过强大的软件功能，对发酵系统的加料予以控制，并对物料加速的控制，使得医药发酵质量有所保证。DCS系统在医药发酵中的广泛运用，极大的提高了发酵效果，减轻了操作人员的劳动强度。同时，DCS系统运行更加平稳，可靠性更好，进而故障率偏低，从而确保对医药发酵良好控制。
參考文献：
[1]范轼，张建霞.DCS系统在医药发酵控制中的应用[J].河北企业，2012（7）：101-101.
[2]刘庆军.青霉素制药企业发酵工序自动控制系统[J].中小企业管理与科技，2010（19）：228-229.
[3]徐军.WebField JX300-XP DCS系统在生物发酵法1，3丙二醇生产中的应用[J].黑龙江科技信息，2010（27）：4.
[4]谢玉龙.泰乐霉素发酵DCS控制系统风险浅析[J].硅谷，2013（23）：86-86，59.