1、 物料配料自動控制信息管理系統1. 背景 面對制藥行業產品標準的不斷提升，制藥企業對制藥過程生產管理，產品質量而來的要求也越來，除了解決生產過程自動化要求，對生產過程的信息化智能化需求不斷增長。為了滿足行業日益增長的新需求，響應國家提出中國制造2025，制藥業的信息化與智能化是未來的發展核心。制藥車間生產信息化建設，設備的信息化功能是的基礎。 傳統的設備或者工藝系統的控制系統以實現電氣自動化控制為主要目的，而企業生產的信息化過程，最直接的需求就是批次化生產：按照生產計劃批次要求，進行生產。目前的絕大多數自控設備并沒有批次生產的概念。 設備實現批次化生產，使設備可以接受信息化系統下達的生產指令，

2、并可以執行指令并完成反饋，使生產設備成為生產過程中的一個完整信息化單元，最終實現自動化與信息化的融合。 我公司設計開發的物料配料自動控制信息系統，以批次化生產為主導思想，具有完備的信息化接口，在信息化智能化方面也取得了一定的成果，符合國家技術裝備發展趨勢。 2. 系統概述 在企業信息系統結構中，控制層需要提供對現場設備的控制，同時還需要對信息系統，提供信息化接口，接收、解讀、并執行生產指令。是現場設備和信息管理之間的重要橋梁。本物料配料自動控制信息系統是以SCADA系統為基礎的管理系統，在常規scada系統中，增加了生產指令執行管理，配料批次管理，配方管理，實現生產指令通過信息系統下達，以批次

3、為單位進行生產過程執行，執行完成后將執行信息反饋配料過程。 信息系統功能結構圖本系統以SCADA系統為平臺，在此平臺上進行系統功能的二次開發，實現智能配料過程管理控制。與傳統的信息管理系統不同，本系統功能圍繞自動配料等自動化程度高的設備，建立服務于自動化過程控制的軟件系統，使用計算機識別技術，打印技術，自動控制技術，信息技術，形成智能配料系統，滿足客戶對于配料過程自動化，信息化，智能化的要求。以S88標準對程序進行設計。系統按照批次工單進行執行。系統自動化運行過程中，執行、暫停、取消、結束、停止過程和狀態，都在一個執行批次的過程中運行，保證工單執行過程中的批次完整性。同時，系統具有柔性化定義流

4、程的功能。通過界面的對流程過程的選擇，配置自己需要的配料過程。2.1. 系統功能結構1) 物料管理物料管理主要是對進入此系統的物料進行錄入稱重，以及記錄，實現對物料投料的管理。物料錄入，通過人工或者信息系統提供物料信息，對投入物料重量進行稱量，系統對物料投入信息進行記錄。2) 工單執行通過系統建立工單或通過信息系統接收工單，將工單信息轉化為自動化設備執行參數，驅動設備按照工單指令，實現配料過程批次化控制。3) 配料批次控制 配料過程以批次為生產周期進行生產，嚴格執行按照工單（配方）規定執行自動化系統控制程序，實現批次生產的配方執行，生產柔性化。4) 生產執行約束為了實現精確生產，避免生產過程中

5、的人為操作失誤造成生產損失，乃至事故，系統通過對投料過程，配料過程的指令信息核對確認，重要步驟電子簽名，物料及容器編碼識別的約束手段，保證系統執行的正確性。5) 分析統計生成工藝生產過程生產批次報表，物料平衡等質量相關報表，工藝數據報表，物料使用報表，工單報表等，通過這些報表，實現對配料過程的分析。6) 過程識別集成信息化附件設備，如打印機，掃描槍，RFID等信息識別設備，賦予物料進入到稱配過程的可識別信息。2.2. 系統硬件結構系統采用CS結構，控制管理服務器作為系統中心服務器對整個系統進行管理。通過以工業以太網為網絡，連接各個工序的操作站。每個工序放置一臺操作站，連接各工序設備。通過操作站

6、實現各工位的功能。1) 物料接收操作站，實現物料錄入，掃描，稱重。2) 投料站操作站，實現掃碼，稱量復核，投料控制。3) 自動配料站，實現自動配料工單執行，配料結束產品RFID賦碼。4) 管理站，實現工單建立與管理。3. 系統設計3.1. 業務流程設計針對自動配料過程，依據工位對系統業務流程進行了描述（如下圖）。通過管理中心的工單的制定和下發，發送指令，各工位以工單配方作為指導和約束，進行各工位的業務操作。業務說明如下：1) 管理中心：編制生產配方，下發物料接收表，記錄投料、稱配過程記錄，生成批次記錄。2) 物料接收工位：根據物料接收表接收物料，打印標簽。3) 粉碎過篩工位：根據執行工單，掃描

7、物料，投料。4) 自動配料：配料料倉上料，綁定IBC料倉，根據工單配料。3.2. 系統主要功能3.2.1. 配料配方及工單建立配方建立：每個產品具有個生產配方，需要管理人員在系統內錄入系統配方，建立的配方表。此處的配方量是指一個配料批次物料量。工單建立和發布：每次生產時候需要建立工單，用戶根據選擇需要生產的產品，選擇相應的配方后，輸入生產批號，產品原輔料批次，點擊確定按鈕，生成并發布當前執行工單。本系統當前依據此工單信息，進行各工位的生產工作。建立配方內容包括：1) 配方產品編號2) 配方產品名稱3) 配方產品重量4) 配方原輔料編碼5) 配方原輔料批號6) 配方原輔料名稱7) 配方原輔料重量

8、3.2.2. 物料接收管理 工單發布后，操作人員根據工單產品配方中指定的物料的批次進行接收，檢查進入物料批次是否正確。通過屏幕選擇配方中的物料名稱，稱重貼簽。操作過程：1) 核對物料信息2) 物料稱重3) 選擇物料信息4) 打印貼簽條碼信息：1) 物料名稱2) 物料批次3) 產品批次4) 物料凈重5) 物料皮重3.2.3. 投料管理當前生產工單發布后，根據工單的指示進行物料的投料管理。在此頁面，掃描物料信息與工單進行核對，無誤后方可投入到投料站，同時也對投入量進行約束。操作過程：1. 根據工單指導，準備物料投料2. 掃描物料，判斷物料是否正確3. 稱重復核（可選）4. 根據工單要求，脫保投料5

9、. 系統記錄投料量3.2.4. 稱重配料管理該頁面主要顯示配料的實時數據以及配料的控制操作。系統選定當前配方及工單號，作為生產指令。系統投料過程嚴格按照工單要求進行。保證自動配料物料的正確性。都在系統選擇設定配料操作流程，嚴格限制操作過程。當自動控制系統接收工單后，操作流程：1. 申請獲取工單。2. 核對無誤后下發給自控執行系統。3. 掃描帶有RFID標識的配料桶，指定工單使用的料桶。4. 根據工單配方進行配料。5. 配料完成，系統記錄配料信息。6. 配料信息賦予RFID條碼。7. 打印紙質條碼。RFID信息：1) 產品名稱2) 產品批號3) 產品凈重4) 原輔料名稱5) 原輔料批號6) 原輔

10、料配料重量7) 料桶編號8) 料桶皮重9) 料桶狀態3.2.5. 界面功能操作人員申請工單，系統顯示當前生產工單的工單編碼、配方信息；操作人員確認后，把工單下發至PLC。界面顯示工單的配方信息、設備上儲存料倉信息，方便用戶對工單和料倉的物料信息進行比對。通過RFID自動掃描配配料罐，系統顯示配料罐是否可用，如果配料罐可用，用戶確認配料罐，配料罐與工單進行綁定。RFID讀寫器連接狀態顯示RFID讀寫器是否與系統連接成功，用戶可以手動重新連接或者斷開。自動稱量界面用戶在菜單選項中選擇配料監控，進入到配料監控界面。主界面主要功能是顯示自動稱量過程中的實時數據。界面上的自動配料設備圖由4個儲存料倉和1

11、個配料罐組成，每個儲存料倉上顯示當前料倉中的物料名稱、物料重量、設定重量，每個儲存料倉都有一個狀態指示燈，正在分裝時，該指示燈變亮；配料罐上顯示料倉的下料重量、總凈重量、總重量。配料過程中，配料罐會根據配方移動到規定的位置號下進行配料操作。用戶可以在界面上查看當前的生產的產品信息、工單運行信息、系統運行信息。缺料的情況下，用戶可以選擇進入料倉加料界面，進行儲存料倉的加料操作。4. 分析與統計4.1. 生產報表統計系統記錄生產過程中稱量配料產品信息，包括原輔料含量，配料總重，料桶信息，批次信息等。4.2. 工藝報表統計以批次為記錄單位的工位記錄信息，物料接收信息，投料信息，自動配料信息。4.3. 質量報表統計批次配料實際量與偏差量分析。物料平衡統計計算等。4.4. 物料報表統計物料使用量的報表統計與分析。5. 信息化接口本系統可以作為企業信息化系統的一個智能設備模塊與信息系統對接。通過智能配料系統信息化接口，使得企業信息管理系統下發生產工單，按照指定工單配方進行生產。數據交互表，信息系統按照本表的格式，通過中間數據庫數據交互方式進行指令的下達