柔性控制系统TCS 在制药和精细化工行业的应用
化工精益生产与柔性生产系统的设计及应用
化工精益生产与柔性生产系统的设计及应用
刘红波
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2010(38)5
【摘要】介绍了一家聚氨酯生产厂为了提高质量管理,快速反应市场需求,在新建工程的设计中是如何实现精益化,柔性化生产方式的.并顺便介绍HSE的相关设计与应用.
【总页数】2页(P227-228)
【作者】刘红波
【作者单位】广州拜耳材料科技有限公司,广东,广州,511356
【正文语种】中文
【相关文献】
1.精细化工柔性生产系统的开发和利用 [J], 岑大卫;南振奇;马骝强;黄小威
2.化工柔性生产系统的生产调度 [J], 陈伟;蒋慰孙
3.从复合机床到柔性生产线——高性价比的精益生产 [J],
4.化工柔性生产系统综合自动化的开发研究 [J], 陈伟;田华
5.基于柔性生产线的数字化工厂系统搭建 [J], 任燕;许辉
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DCS系统在制药工艺中的应用
DCS系统在制药工艺中的应用DCS（分散控制系统）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制系统，它通过集中控制和管理工艺过程中的各个分散单元，提供实时监测和控制功能。
在制药工艺中，DCS系统可以发挥重要作用，提高生产效率、确保产品质量和稳定性。
本文将探讨DCS系统在制药工艺中的应用及其优势。
一、DCS系统在制药工艺中的基本原理DCS系统是由多个分散控制器组成的网络，每个分散控制器负责一个或多个生产过程的控制。
这些分散控制器通过通信网络与中央控制站连接，实现各个过程的数据采集、监控和控制。
与传统的集中控制系统相比，DCS系统具有分布式、模块化和可扩展的特点，能够更好地适应制药工艺的需求。
二、DCS系统在制药工艺中的应用案例1. 温度和湿度控制制药过程中，保持适宜的温湿度对于产品的质量至关重要。
DCS系统可以通过传感器实时监测温湿度数据，并根据设定值进行自动调节。
通过智能控制算法的运用，可以实现精确的温湿度控制，提高产品的一致性和稳定性。
2. 流程控制制药工艺通常涉及复杂的流程控制，比如原料配料、反应过程、分装等。
DCS系统可以通过编程控制各个流程单元的工作模式和参数，实现自动化生产。
这不仅减少了人工操作的误差和劳动强度，还提高了生产效率和可追溯性。
3. 压力和液位控制在制药工艺中，对于一些特定的设备和容器，如反应釜和贮槽，需要进行压力和液位的控制。
DCS系统可以通过传感器实时监测压力和液位数据，并通过调节阀门和泵等设备自动调节。
这能有效地提升制药工艺的安全性和稳定性。
4. 产品质量控制DCS系统还可以辅助进行产品质量控制。
通过集成传感器和仪器设备，实时监测生产过程中的关键参数，如pH值、溶解度和纯度等，并与设定的标准进行比较。
如果检测到异常情况，系统将发出警报并采取相应的措施，确保产品质量的稳定性和一致性。
三、DCS系统在制药工艺中的优势1. 高度可靠性DCS系统采用分布式结构，各个控制器之间相互独立，一个控制器故障不会影响其他控制器的工作。
柔性制造系统在工业自动化中的应用
柔性制造系统在工业自动化中的应用柔性制造系统是一种能够根据需求快速调整生产过程的自动化制造系统。
它通过结合先进的控制技术和灵活的设备配置，实现了生产线的灵活性和高效性，并在工业自动化中发挥着重要作用。
本文将探讨柔性制造系统在工业自动化中的应用，并分析其优势和挑战。
柔性制造系统的应用范围广泛，涵盖多个行业，如汽车制造、电子设备、航空航天等。
在汽车制造领域，柔性制造系统能够实现汽车零部件的快速转换和个性化定制。
通过自动化的生产线和灵活的机器人系统，企业能够根据客户定制的要求快速生产不同型号的汽车零部件，实现生产效率的提高和成本的降低。
在电子设备领域，柔性制造系统可以适应各种规格和尺寸的电子产品的生产需求。
通过自动化的装配线和可编程的控制系统，企业能够在生产过程中快速调整生产线，以适应市场需求的变化。
在航空航天领域，柔性制造系统能够大幅提高生产效率和生产精度。
通过高度自动化的生产线和先进的追踪技术，企业能够实现高质量的航空产品的生产，并保证生产过程的可追踪性和质量控制。
柔性制造系统在工业自动化中的应用可以带来多方面的优势。
首先，柔性制造系统能够提高生产效率和生产能力。
通过自动化的生产线和智能的机器人系统，企业能够实现生产线的连续化和高效化。
其次，柔性制造系统能够提高生产的灵活性和适应性。
生产线的组织结构灵活，可以根据需求快速调整。
企业能够根据市场需求的变化随时对生产线进行调整，以满足客户的个性化需求。
此外，柔性制造系统还能提高生产的质量和一致性。
自动化的生产线和先进的控制技术可以保证生产过程的精度和可靠性，减少生产中的人为错误和差错。
然而，柔性制造系统在工业自动化中也面临一些挑战。
首先，柔性制造系统的建设和维护成本较高。
企业需要投入大量资源来购买和维护高度自动化的设备和系统，以及培训员工掌握相关技术。
其次，柔性制造系统的设计和运行需要专业的技术支持。
柔性制造系统的建设和运行需要各种专业技术的支持，如自动化控制技术、计算机网络技术等。
精细化工生产过程中的智能控制系统研究
精细化工生产过程中的智能控制系统研究随着现代科学技术的发展，精细化工在环保、制造、医药等领域中发挥了重要作用。
而在生产过程中，精细化工必须确保严谨的质量控制和高效的生产效率，智能控制系统可以帮助企业更好地实现这些目标。
一、智能控制系统在精细化工中的应用智能控制系统可以在生产过程中实现对温度、压力、液位、流量等参数的实时监控和自动调节，提高生产效率和产品质量。
同时，在生产过程中，智能控制系统能够更加精确地控制运动过程，并减少产品变形和浪费。
二、智能控制系统的组成智能控制系统主要由硬件部分和软件部分组成。
硬件部分包括传感器、执行器、控制器等组件，软件部分包括数据采集系统、控制算法和人机交互界面。
传感器是智能控制系统中最重要的组件之一，它能够接收和转换不同类型的物理信号，并将其转化为数字信号。
执行器能够通过接收控制器的命令来对生产工艺进行调整，如改变阀门或泵的状态。
控制器是智能控制系统的核心，它能够处理传感器和执行器产生的信息，通过多种算法实现对生产过程的控制。
三、智能控制系统的优点使用智能控制系统可以带来诸多优点，如提高生产效率、减少产品变形和浪费、保证工作人员的安全性等。
最大的优势是实现了全流程数字化控制，从而提高了产品的质量和监管能力。
智能控制系统能够自适应环境变化和工艺参数的变化，保证生产过程的稳定性和运行安全。
智能控制系统还可以通过数据分析功能来发现潜在问题，提前解决问题，提高生产的效率。
四、智能控制系统的未来发展现在，智能控制系统还存在着一些问题，如高昂的成本、可靠性和维护问题等。
同时，在实际应用中，某些自动化控制还需要根据生产过程的实际情况进行手动调整。
然而，随着技术的发展和应用的不断深入，这些问题都将会得到解决。
在未来，智能控制系统将会在更多的领域得到应用，并不断完善智能化设计，进一步提高自动化程度和生产效率。
总之，智能控制系统在精细化工领域中具有重要的应用前景。
它将会更好地推进企业高质量发展和环保制造，提高工艺水平，降低环境污染和生产成本。
柔性制造系统在工业生产中的应用研究
柔性制造系统在工业生产中的应用研究随着科技的进步和市场的发展，传统的单一生产模式已经无法满足工业生产的需求。
柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）应运而生，它通过高度自动化和智能化的生产方式，使生产线具备了适应不同产品的能力，极大地提高了生产效率和产品质量。
本文将探讨柔性制造系统在工业生产中的应用研究。
一、柔性制造系统的概念和特点柔性制造系统是一种具备适应性和灵活性的生产系统，它由多种设备和工作单元组成，能够根据不同产品的要求进行自动化的生产和组装。
与传统的生产方式相比，柔性制造系统具有以下特点：1. 高度自动化：柔性制造系统采用了大量的自动化设备和技术，能够实现自动化的生产和加工，减少人工干预的机会，提高生产效率和产品质量。
2. 灵活性和适应性：柔性制造系统可以根据不同产品的要求进行快速调整和适应，生产线可以自动切换生产不同的产品，适应市场需求的变化。
3. 资源共享和利用率高：柔性制造系统中的各个设备和工作单元可以共享资源和信息，提高资源的利用率，降低生产成本，提高企业的竞争力。
二、柔性制造系统在工业生产中的应用研究1. 生产调度优化：柔性制造系统可以根据实时的市场需求和生产情况，通过智能算法对生产调度进行优化，提高生产效率和资源利用率，减少生产过程中的浪费。
2. 自动化生产过程：柔性制造系统中的各个设备和工作单元可以通过自动化技术实现生产过程的自动化控制，无需人工干预，提高生产效率和产品质量。
3. 智能化生产管理：柔性制造系统可以通过智能化管理系统对生产过程进行监控和管理，及时发现和解决生产中的问题，提高生产流程的效率和稳定性。
4. 整合供应链：柔性制造系统可以与供应链中的其他环节进行无缝衔接，共享信息和资源，提高供应链的协同效应，减少生产周期和库存压力。
5. 个性化定制生产：柔性制造系统可以根据客户需求进行个性化定制生产，提供定制化的产品和服务，增加产品的附加值和市场竞争力。
自动化控制系统在制药工业中的应用与挑战
自动化控制系统在制药工业中的应用与挑战随着科技的不断进步与制药行业的发展，自动化控制系统在制药工业中的应用不断扩大。
自动化控制系统可以提高生产效率、保证产品质量、降低生产成本。
然而，在应用自动化控制系统的过程中也会面临一些挑战。
本文将探讨自动化控制系统在制药工业中的应用以及相关挑战。
一、自动化控制系统在制药工业中的应用1.生产过程控制自动化控制系统在制药工业中的最主要应用之一就是生产过程控制。
制药过程中需要进行诸多繁琐的生产工序，如原料投料、混合、反应、干燥、包装等。
自动化控制系统可以通过传感器、执行机构等设备对生产过程进行监测和控制，实现生产过程的自动化、精准化和高效化。
2.质量控制制药工业对产品的质量要求非常高。
自动化控制系统可以通过各种监测仪器和设备对生产过程中的各项指标进行实时监测和控制，确保产品质量的稳定性和一致性。
例如，自动化控制系统可以实现对药品成分的配比、温度的控制、湿度的控制等，从而保证产品质量符合标准要求。
3.设备管理和维护制药工业中涉及到各种各样的设备和机械设施，如反应釜、传送带、灌装设备等。
自动化控制系统可以对这些设备进行远程监控和管理，实现设备的智能化和高效化。
同时，自动化控制系统还可以对设备进行故障检测和预警，及时进行维护和修理，减少设备停机时间，提高生产效率。
二、自动化控制系统应用中的挑战1.安全性问题制药工业涉及到的药品成分和工艺均具有一定的危险性。
在自动化控制系统的应用过程中，必须重视各类安全风险，确保系统运行的安全性。
例如，在药品配料的过程中，要确保每种原料的准确性和稳定性，避免因配料错误导致产品质量问题。
2.技术要求自动化控制系统在制药工业中的应用需要涉及多种技术领域，如传感器技术、控制算法、数据处理等。
这对技术人员的素质和技能提出了较高的要求。
制药企业需要拥有一支技术过硬、经验丰富的团队，能够解决各类技术难题。
3.系统集成难题自动化控制系统在制药工业中的应用需要将各个环节进行整合和协同。
柔性制造系统在工业生产中的应用
柔性制造系统在工业生产中的应用随着工业制造技术的不断发展，柔性制造系统被越来越广泛地应用于工业生产中。
它不仅能够提高生产效率和质量，还能够降低生产成本，满足快速变化的市场需求。
本文将从柔性制造系统的概念、特点、分类以及应用等方面来探讨它在工业生产中的应用。
一、柔性制造系统的概念和特点柔性制造系统是为了适应市场需求，提高制造效率而开发的一种先进制造技术，它是一种具有高度自治、弹性和适应性的生产系统。
柔性制造系统的主要特点如下：1.可配置性柔性制造系统可以根据需求灵活地实现多种不同的生产任务。
2.自适应性柔性制造系统能够自动调整生产过程中的参数和条件，以优化生产过程。
3.动态性柔性制造系统可以根据市场需求和客户要求灵活地适应生产变化。
4.互操作性柔性制造系统可以与其他制造系统进行无缝整合，以实现高效协作和协同生产。
二、柔性制造系统的分类根据主要组成部分不同，柔性制造系统可以分为以下几类：1. 车间级柔性制造系统车间级柔性制造系统是工业生产中最常见的柔性制造系统类型，它通常由一组用于生产、输送和监控产品的设备组成。
这种系统的主要目标是提高生产效率和质量。
2. 生产单元级柔性制造系统生产单元级柔性制造系统是一种更高级别的系统，它由多个车间级柔性制造系统组成，可以根据客户需求灵活地组合和调整生产流程，以实现更高效的生产。
3. 工厂级柔性制造系统工厂级柔性制造系统是最高级别的柔性制造系统，它由多个生产单元级柔性制造系统组成，可以实现完整的生产流程，包括订单管理、库存管理和生产调度等。
三、柔性制造系统在工业生产中的应用柔性制造系统在工业生产中有广泛的应用，包括以下几个方面：1. 汽车制造汽车制造是一个高度精细的生产过程，需要各种不同的设备和技术来完成。
柔性制造系统可以使汽车制造商更轻松地调整生产流程、提高生产效率和质量。
2. 电子制造电子制造是一个高度自动化的生产过程，需要高度灵活的生产线和设备。
柔性制造系统可以使电子制造商更轻松地实现批量生产和快速响应市场需求。
柔性制造系统在工业生产流程设计中的应用
柔性制造系统在工业生产流程设计中的应用近年来，柔性制造系统作为一种先进的生产管理理念，在工业生产流程设计中得到了广泛的应用。
柔性制造系统以提高生产效率、降低成本和提高产品质量为目标，通过灵活调整生产资源和流程来适应市场需求的变化。
在本文中，我们将探讨柔性制造系统在工业生产流程设计中的应用。
首先，柔性制造系统在流程设计中的应用可以提高生产效率。
随着科技的发展和市场的竞争日趋激烈，企业需要更加高效地利用生产资源，以满足不断变化的市场需求。
柔性制造系统通过将生产流程分割成多个任务和模块，使得生产流程更加灵活，并能够根据市场需求的变化进行快速调整。
这种灵活性使得企业不仅能够更好地满足客户需求，还能够减少生产周期，提高产品的交付速度。
其次，柔性制造系统在流程设计中的应用可以降低生产成本。
传统的生产流程设计常常是基于一种固定的生产计划和生产线布局，这种设计方式限制了企业对生产资源的灵活调度。
而柔性制造系统则通过建立模块化的生产流程，使得生产线条个体之间可以进行随意组合，从而使得生产线的利用率更高。
此外，柔性制造系统还可以通过自动化技术和智能化设备的应用，减少人为错误和浪费，进一步降低企业的生产成本。
第三，柔性制造系统在流程设计中的应用可以提高产品质量。
柔性制造系统通过集成多种智能化设备和自动化系统，实现对生产过程的在线监测和控制。
这样可以及时发现生产过程中的问题，并采取相应的纠正措施，保证产品质量的稳定性和可靠性。
此外，柔性制造系统还可以提供实时的数据分析和反馈，以帮助企业不断改进产品和流程，提高产品的竞争力。
最后，柔性制造系统在流程设计中的应用还能够提升企业的竞争力。
在当前全球市场竞争日益激烈的背景下，企业需要不断提升自身的竞争力以保持市场地位。
柔性制造系统的应用可以帮助企业更好地适应市场需求的变化，并且具备快速调整生产规模和流程的能力。
这使得企业能够更快速地响应市场需求，降低交货周期，提高客户满意度，从而增强企业在市场上的竞争力。
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柔性控制系统TCS在制药和精细化工行业的应用
应用行业：医药
----全手动、无联锁这在一般的化工厂是不可想象且不可思议的，但国内大部分制药厂特别
是传统型生产厂家却都是如此。
----德维森公司的柔性控制系统TCS（Tailored
Control System）在某维他命A药厂的成功应用，使
维生素B6药厂及另外一个柠檬酸厂欣然接受了"柔性
控制"概念,并采用了新型柔性控制系统TCS。
----我们除了向用户提供整个系统所需的软、硬件产
品，还对整个工程提供相应的服务，从系统编程和组
态到控制柜的设计和制造，以及现场安装指导，接线
和调试等直至项目投产运行.
工艺简介
----由于维生素B6药厂及柠檬酸厂规模较大，现仅以某厂的某一生产步骤为例。
----Step n的主要设备：加成反应釜、冷凝器、芳构反应釜、分馏塔。
控制策略
----在维生素B6药厂，为了实现高分散控制又集中监控的方案，整个工厂在中央控制室内放置了三台操作员站，对全厂相关设备的运行状态进行实时监控、数据采集、参数调整，在11个工段的11个就地控制柜内放置了11个相应的操作员站，实现本地监控和操作的控制方式。
这种设计方案特别适合那些由全手动、无联锁改造为全自动、全联锁的工厂。
既实现了全集成自动化，又保留了本地监控和操作的传统习惯，同时可降低对操作员的要求。
而工厂的操作员可在保留传统习惯的的同时快速掌握操作和控制方式。
在柠檬酸厂，根据设备的分布特色，配置了二台主控制器，每台控制器各带一路工业
以太网现场总线，与所有连接现场设备的分布式I/O站及操
作员面板直接连接并进行实时通讯。
----虽然柠檬酸厂采用集中控制、集中监视的控制方式，即
在中央控制室内放置二台操作员站，但在现场的8个工段仍
设置了4个操作员面板，这样即使主CPU故障或停机，这些
操作员面板仍可自动切入，对一些重要的监控画面和控制回
路进行监控。
分布式I/O站选用专用的有源背板总线，性能可靠。
----模块工作状态由模块所带的LED状态显示灯直接指示。
采用了模拟量的闭环控制模板，此模板自身带CPU，可起到后备的作用。
即当带CPU的主控制器出故障或停机时，此闭环控制器会自动切入而继续工作，此模板具有自优化温度控制算法，特别适合温度控制回路。
对一些重要的温，压，流，液的控制回路，采用这种模板，实现了纵向冗余的概念，大大降低了控制风险。
由于采用部分设备部分冗余的控制方式，一改以往整个工厂控制系统冗余的控制方式，使整个工厂的控制系统总投资大大降低。
----模拟量输入信号大多为4~20mADC 的二线制和四线制信号，输出为4~20mADC 信号。
数字量为干触点或有源信号，部分数字量信号通过安全栅引入，部分脉冲信号也由数字量模板引入。
数字量的输出信号由带状态指示灯和外带保护二极管的继电器送至现场仪表。
通讯方式
----在维生素B6药厂，中央处理单元CPU 集成了ARCNET 接口和工业以太网的接口，不仅可与操作管理层直接通讯还可同时与连接现场设备的分布式I/O 站进行直接实时通讯，其采用了高性能的系统总线---工业以太网和二个星形连接器使得工程师站和操作员站通过与控制器及现场控制单元进行通讯，同一大楼不同机柜的操作员站与不同的星形连接器通过工业以太网相连，可做到站与站之间的后备，即相近的二台操作员站，当一台故障时，在另一台操作员站上可实现对此站的监控画面进行监控。
---- 而在柠檬酸厂,系统总线采用485网络实现站与站之间的通讯。
为使传送速率保持在2.5Mbit/s 左右，每300m 加设一个网络放大器(repeater)。
由于柠檬酸厂设备按位差和工艺流程的顺序布置的特点，许多同一回路的相关设备分布在同一大楼的二个甚至六个不同的层面，控制对象直接就近引入，充分体现总线的优势。
即：无论被总线上的任何一个分布式I /O 站采集的对象都能通过通讯的方式实现闭环或联锁控制。
系统功能
----1.安全性
从工厂安全要求的角度操作
分为四个等级：
工厂级紧急停车
车间级紧急停车
单设备级停车
单设备报警
----2.自诊断能力
----3.组态功能
----4.报警功能
----5.记录功能
----6.历史数据的存储和检索
----7.显示功能
结束语
----柔性控制系统的应用前景是广阔的，这一点已得到很多工厂的肯定。
灵活方便的组态，快速、准确、平稳、可靠的操作，必将成为实现工厂管控一体化的首选。
应用窗口技术特别适用于批量控制。
采用ETHERNET、MODBUS 的现场总线，可得到更多的现场仪表信息，减少40%左右的硬件设备、电缆、安装调试、工程费用等。
TCS PPC31。