簡析DCS控制系統(tǒng)在醫(yī)藥化工中的應(yīng)用

毛立強(qiáng)

摘 要： 依照控制功能分散、現(xiàn)實(shí)操作集中、兼顧分而自治以及綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則研發(fā)的DCS控制系統(tǒng)是一種新型的儀表控制系統(tǒng)。在化工類行業(yè)中，DCS分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用比較廣泛，能夠?qū)︶t(yī)藥化工生產(chǎn)予以嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保醫(yī)藥化工產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)、醫(yī)藥化工生產(chǎn)安全。那么，如何在醫(yī)藥化工中規(guī)有效、合理的應(yīng)用DCS控制系統(tǒng)，充分發(fā)揮DCS系統(tǒng)的就有的作用呢？本文將以概述DCS控制系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)，就其在醫(yī)藥化工中的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：DCS控制系統(tǒng) 醫(yī)藥化工 應(yīng)用分析

中圖分類號：TQ011 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）06-0017-01

借助先進(jìn)科學(xué)研究成果推出的DCS控制系統(tǒng)，集成了多種控制系統(tǒng)長處，如調(diào)節(jié)器、順序控制器、無紙記錄儀、可編程控制器等，這使得DCS控制系統(tǒng)可以進(jìn)行復(fù)雜工業(yè)自動(dòng)化操作。基于當(dāng)前醫(yī)藥化工生產(chǎn)需要，將DCS控制系統(tǒng)代替常規(guī)儀表，可以嚴(yán)格的、規(guī)范的、合理的進(jìn)行醫(yī)藥化工生產(chǎn)控制，確保醫(yī)藥化工產(chǎn)品質(zhì)量好、性能佳。所以，醫(yī)藥化工中合理的設(shè)置和應(yīng)用DCS控制系統(tǒng)是非常有意義的。

一、DCS控制系統(tǒng)的概述

1.DCS定義

DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文簡稱，國內(nèi)習(xí)慣稱之為集散控制系統(tǒng)。DCS是由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的多級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、顯示技術(shù)及控制技術(shù)，因此在其具體應(yīng)用的過程中，可以實(shí)現(xiàn)分散控制、集中操作、分級管理、靈活配置等，這使得DCS廣泛的應(yīng)用于化工、制藥、電力造紙、包裝等領(lǐng)域中。

2.DCS控制系統(tǒng)的工作原理

DCS是分布式控制系統(tǒng)（Distributed Control System，DCS），用于對現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的分散控制和集中操作管理。DCS控制系統(tǒng)由軟件和硬件兩部分組成，系統(tǒng)軟件主要包括組態(tài)軟件、操作員站軟件、數(shù)據(jù)站軟件、控制站軟件等。系統(tǒng)硬件主要包括操作員站（operator station）、工程師站（engineer station）、服務(wù)器站（server station）、現(xiàn)場控制站（field control station）、交換機(jī)（exchange board）、網(wǎng)線、主控單元、I/O模塊等組成。包含了帶I/O部件的控制器、通訊網(wǎng)絡(luò)、人機(jī)接口。三大部分合理設(shè)置與集中，增強(qiáng)了DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用功能，使其可以根據(jù)實(shí)際需要，靈活的運(yùn)用功能，從而有效的控制對象或優(yōu)化對象[1]。

3.DCS控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

基于以上DCS控制系統(tǒng)的說明，可以確定其具有以下特點(diǎn)：

其一，高可靠性。因?yàn)镈CS控制系統(tǒng)是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)、顯示技術(shù)和冗余技術(shù)等科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，因此DCS控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)置完整，能夠合理的支配系統(tǒng)功能，使系統(tǒng)各項(xiàng)功能充分發(fā)揮作用，如若支持系統(tǒng)的某臺計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)的其他功能不會(huì)受到影響，依舊規(guī)范、合理的應(yīng)用。

其二，開放性佳。基于開放式、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化原則設(shè)計(jì)的DCS控制系統(tǒng)，為計(jì)算機(jī)設(shè)置的是局域網(wǎng)，如此可以實(shí)現(xiàn)信息的高速傳輸。如若需要對DCS控制系統(tǒng)予以改變或擴(kuò)充，則可以操作站或擴(kuò)展I/O模塊，也可與其他設(shè)備進(jìn)行通訊，相同協(xié)議設(shè)備可直接接入；對于不同協(xié)議設(shè)備間的通訊，則可通過網(wǎng)橋（或協(xié)議轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換協(xié)議后接入，使得DCS控制系統(tǒng)可以開放式的應(yīng)用。所以，DCS控制系統(tǒng)具有開放性特點(diǎn)。

其三，靈活性。之所以說DCS控制系統(tǒng)具有靈活性特點(diǎn)，主要是DCS控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)是從小規(guī)模數(shù)據(jù)采集與單元控制逐步形成的，其可以自由的組合，因此在DCS控制系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，基于網(wǎng)絡(luò)的特殊性，系統(tǒng)可以靈活的運(yùn)作且不受到其他因素的干擾。

二、DCS控制系統(tǒng)在醫(yī)藥化工中的應(yīng)用

DCS控制系統(tǒng)如何有效的應(yīng)用于醫(yī)藥化工中呢？筆者參考相關(guān)文獻(xiàn)，確定DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用是：

1.嚴(yán)格控制醫(yī)藥化工生產(chǎn)質(zhì)量

眾所周知，醫(yī)藥化工行業(yè)是一個(gè)非常注重科技含量及生產(chǎn)質(zhì)量的行業(yè)，所生產(chǎn)的對人們的生命安全有很大影響。因此，國家相關(guān)部門對整個(gè)醫(yī)藥化工行業(yè)提出了嚴(yán)格的生產(chǎn)要求，以保證醫(yī)藥產(chǎn)品質(zhì)量。基于此，為了生產(chǎn)高質(zhì)量的醫(yī)藥產(chǎn)品，在醫(yī)藥化工生產(chǎn)中引用DCS分散控制系統(tǒng)，智能化運(yùn)行的過程中按照控制標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制醫(yī)藥化工生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，保證醫(yī)藥化工生產(chǎn)規(guī)范化、合理化、標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行，使醫(yī)藥產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)。另外，因?yàn)镈CS控制系統(tǒng)是借助先進(jìn)科研成果所開發(fā)的，其醫(yī)藥化工生產(chǎn)中運(yùn)用，可以自動(dòng)優(yōu)化不適宜的傳統(tǒng)手工操作程序，使得醫(yī)藥化工生產(chǎn)更加高效[3]。

2.輔助工作人員進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)與管理

DCS分散控制系統(tǒng)具有局部操作和整體操作功能，在醫(yī)藥化工生產(chǎn)的過程中其運(yùn)行時(shí)會(huì)根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)情況及產(chǎn)品管理情況，自動(dòng)的調(diào)節(jié)應(yīng)用功能，或進(jìn)行局部操作、亦或進(jìn)行整體操作，輔助工作人員進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)或產(chǎn)品管理，確保產(chǎn)品安全。所以，DCS分散控制系統(tǒng)能否輔助工作人員進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)或產(chǎn)品管理。因?yàn)镈CS分散控制系統(tǒng)具有讀取測量值、設(shè)置參數(shù)、調(diào)節(jié)控制狀態(tài)、調(diào)整手動(dòng)輸出值、停止程序等功能，在醫(yī)藥化工生產(chǎn)的過程中，其將會(huì)對整個(gè)醫(yī)藥化工生產(chǎn)進(jìn)行檢測，讀取測量值，綜合分析測量值，在此基礎(chǔ)上自動(dòng)進(jìn)行功能調(diào)節(jié)，符合施工人員工作模式，進(jìn)而幫助工作人員進(jìn)行相關(guān)生產(chǎn)操作或產(chǎn)品管理，降低人力資源浪費(fèi)。

3.輔助工作人員進(jìn)行故障處理

DCS分散控制系統(tǒng)除了具有整體顯示模塊和局部顯示模塊之外，還有評價(jià)模塊和監(jiān)控模塊。在醫(yī)藥化工中DCS分散控制系統(tǒng)具體應(yīng)用的過程中兩種操作模塊的運(yùn)作，將會(huì)對整個(gè)醫(yī)藥化工生產(chǎn)過程予以評價(jià)和監(jiān)控，一旦出現(xiàn)某些方面評價(jià)較低的情況，DSC分散控制系統(tǒng)將會(huì)啟動(dòng)故障處理功能，對存在的問題進(jìn)行有效處理，避免問題嚴(yán)重化，影響醫(yī)藥化工生產(chǎn)[4]。

4.滿足醫(yī)藥企業(yè)GMP或FDA認(rèn)證要求

國家為確保藥品質(zhì)量萬無一失，對藥品生產(chǎn)中影響質(zhì)量的各種因素所規(guī)定的一系列基本要求，企業(yè)只有通過GMP或FDA認(rèn)證才能生產(chǎn)藥品，GMP適用于藥品制劑生產(chǎn)的全過程，原料藥生產(chǎn)中影響成品質(zhì)量的關(guān)鍵工序。現(xiàn)在中國也以法律的形式對藥企進(jìn)行強(qiáng)制認(rèn)證。運(yùn)用DCS系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)用戶管理、自動(dòng)檢查用戶安全信息的需求。如：系統(tǒng)自動(dòng)登出功能，在用戶配置的時(shí)間內(nèi)不活動(dòng)，系統(tǒng)自動(dòng)登出；操作權(quán)限分級管理功能；系統(tǒng)強(qiáng)制密碼更換功能；連續(xù)5次輸錯(cuò)密碼，系統(tǒng)自動(dòng)鎖定用戶ID功能；自動(dòng)檢測用戶狀態(tài)功能等。

結(jié)束語

借助先進(jìn)科學(xué)技術(shù)及科研成果開發(fā)的DCS分散控制系統(tǒng)具有較高的應(yīng)用性，將其科學(xué)的應(yīng)用于醫(yī)藥化工中，可以嚴(yán)格控制醫(yī)藥化工生產(chǎn)質(zhì)量、輔助工作人員進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)與管理、輔助工作人員進(jìn)行故障處理，促使醫(yī)藥化工生產(chǎn)正常、穩(wěn)定進(jìn)行，生產(chǎn)高質(zhì)量的醫(yī)藥產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

[1]婁秀英.DCS控制系統(tǒng)在醫(yī)藥化工中的應(yīng)用[J].科協(xié)論壇（下半月），2010（5）：59-59

[2]趙章成.探究DCS控制系統(tǒng)在醫(yī)藥化工中的應(yīng)用[J].科技展望，2015（14）：75-75.

[3]曹紅志.概述DCS控制系統(tǒng)在醫(yī)藥化工中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（9）.

[4]劉芬.化工生產(chǎn)中DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].化工管理，2014（6）：61-62.