药厂车间环境集散型控制系统的设计与实现

药厂车间环境集散型控制系统的设计与实现

论文摘要

随着科技的进步经济的发展,人们对健康的要求日益提高,我国政府对直接关系到人民生命健康的药品的管理也日益严格。1995年我国开始推行《药品生产质量管理规范》,GMP。GMP对药厂的生产环境及控制有严格的要求,本文的研究工作就是以强生药厂车间生产环境自动控制项目为背景对环境控制技术展开讨论。药厂生产环境自动控制就是对生产车间的温湿度、清洁度、压力差等实行自动控制,使之符合GMP认证要求。由于环境控制范围广,通讯距离远,考虑到系统所应具有的先进性、可靠性、可扩充性与经济性,采用国内外流行的集散型控制系统实现药厂生产环境的自动控制是本文重点描述的内容。论文首先论述了集散型控制系统的分散控制集中管理,开放性,可扩充性,多层结构等特点,对现场总线技术及通信协议等也作了详细的论述。论文同时也阐述了我国GMP对医药洁净厂房的生产环境控制要求,对洁净室的洁净级别、换气次数的确定、室内温湿度的控制要求、室内压力和空气流向、气流组织形式进行了逐一论述。同时结合药厂洁净生产环境的要求,论述了净化空调系统的空气净化处理方法以及变风量空调系统的基本原理及组成。论文对基于焓湿图的焓值控制技术、PID控制规则以及中央空调工作原理进行了分析。本文根据药厂生产环境对自动控制系统的要求,深入分析了洁净生产环境控制系统特点,将集散型控制、现场总线、直接数字控制器等技术应用于药厂生产环境的自动控制,设计并实现了一个完整的药厂环境控制系统。该系统采用分散控制和集中管理的方法对分布在不同区域的现场设备实施控制,达到了对环境温湿度控制、房间压差控制、通风量控制、洁净度的监控报警。该系统现已投入使用,并达到了设计要求。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  • 1.1 背景及问题的提出
  • 1.2 药厂生产环境自动控制系统及国内外现状
  • 1.2.1 药厂生产环境自动控制系统
  • 1.2.2 药厂生产环境自动控制系统的国内外现状
  • 1.3 本文主要研究内容及意义
  • 1.4 论文的组织结构及章节编排
  • 第二章 集散控制系统与现场总线
  • 2.1 集散控制系统
  • 2.1.1 集散型系统概述
  • 2.1.2 集散控制系统的特点
  • 2.1.3 集散控制系统的基本组成
  • 2.1.4 集散控制系统结构
  • 2.2 LonWorks 现场总线技术
  • 2.2.1 现场总线的定义
  • 2.2.2 现场总线的技术特点
  • 2.2.3 LonWorks 总线
  • 2.2.4 LonWorks 总线技术
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 药厂车间环境与控制系统
  • 3.1 我国GMP 对药厂生产环境的要求
  • 3.2 净化处理
  • 3.2.1 空气净化处理与过滤器的配置方法
  • 3.2.2 空气处理机组(AHU)
  • 3.2.3 变风量(VAV)空调系统的基本原理及组成
  • 3.3 空调控制相关原理
  • 3.3.1 温湿度控制原理
  • 3.3.2 PID 控制及其在空调系统中的应用
  • 3.3.3 PID 控制中的各种调节规律
  • 3.3.4 中央空调自动控制系统
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 药厂环境控制系统的需求分析
  • 4.1 工程概况
  • 4.2 系统控制要求
  • 4.2.1 各区域的控制值要求
  • 4.2.2 空调箱控制要求
  • 4.2.3 排回风控制要求
  • 4.2.4 送排风控制要求
  • 4.2.5 排风控制要求
  • 4.3 监控站要求
  • 4.3.1 监控站硬件/软件要求
  • 4.3.2 通讯功能
  • 4.3.3 监控功能
  • 4.3.4 趋势功能
  • 4.3.5 报警处理和报警管理功能
  • 4.3.6 报表功能
  • 4.3.7 系统安全和可靠性管理
  • 4.3.8 系统备份和恢复
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 环境控制系统的硬件设计与实施
  • 5.1 系统结构
  • 5.1.1 系统组成
  • 5.1.2 系统特点
  • 5.1.3 系统硬件设备
  • 5.2 直接数字控制器(DDC)
  • 5.2.1 基本结构
  • 5.2.2 基本工作原理
  • 5.2.3 DDC 与中央监控站接口
  • 5.2.4 DDC 与现场设备的接口
  • 5.2.5 DDC 软件组成
  • 5.2.6 DDC 节点配置
  • 5.2.7 DDC 模块配置
  • 5.3 系统机电设备设计
  • 5.4 空调箱控制功能的设计与实施
  • 5.5 风机控制功能的设计与实施
  • 5.6 通讯功能的实现
  • 5.7 本章小结
  • 第六章 中央监控站软件设计
  • 6.1 中央监控站软件概述
  • 6.2 软件结构设计
  • 6.3 软件详细设计
  • 6.4 软件的实施
  • 6.5 本章小结
  • 第七章 系统测试
  • 7.1 测试目的
  • 7.2 测试内容
  • 7.3 测试设备
  • 7.4 测试过程的描述
  • 7.5 测试结果说明
  • 7.6 测试数据表
  • 7.7 本章小结
  • 第八章 结束语
  • 8.1 本文工作的回顾
  • 8.2 本文工作的成果及意义
  • 8.3 存在的问题与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表和撰写的论文
  • 相关论文文献

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