抗生素工程可行性研究報(bào)告

抗生素發(fā)酵生產(chǎn)自動(dòng)化控制（DCS）工程可行性研究報(bào)告抗生素發(fā)酵生產(chǎn)自動(dòng)化控制(DCS)工程可行性研究報(bào)告一、概述 1項(xiàng)目概況 11 項(xiàng)目名稱：抗生素發(fā)酵生產(chǎn)自動(dòng)化控制（DCS）工程 12 項(xiàng)目承擔(dān)單位：岳陽(yáng)中湘XX藥業(yè)集團(tuán)有限公司 13 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：楊生武 14 項(xiàng)目起止時(shí)間：2001年元月2002年6月 15 項(xiàng)目主管部門(mén)：湖南省信息產(chǎn)業(yè)廳 16 項(xiàng)目簡(jiǎn)要內(nèi)容及實(shí)施目標(biāo)：利用計(jì)算機(jī)集散控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)公司主要抗生素生產(chǎn)車(chē)間（包括六、九、十車(chē)間共計(jì)1495T紅霉素發(fā)酵體積）的發(fā)酵自動(dòng)化控制。 2企業(yè)概況 21 企業(yè)簡(jiǎn)介 211 企業(yè)名稱：岳陽(yáng)中湘XX藥業(yè)集團(tuán)有限公司 212 法定代表人：羅永清 213 所有制性質(zhì)：國(guó)有獨(dú)資 214 隸屬關(guān)系：中國(guó)醫(yī)藥集團(tuán)總公司下屬中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)公司的全資子公司 215 企業(yè)地址：湖南省岳陽(yáng)市九華山一號(hào) 216 電話：07308320411 217 郵政編碼：414000 22 人員情況 221 職工總數(shù)：2053人 222 工程技術(shù)人員： 605人 其中 高級(jí)職稱： 11人 中級(jí)職稱：175 人 初級(jí)職稱：419 人 223 計(jì)算機(jī)、自控及相關(guān)專業(yè)人數(shù)：28人 23 企業(yè)資產(chǎn)信用狀況 231 資產(chǎn)總額： 42386 萬(wàn)元 232 固定資產(chǎn)原值： 29248 萬(wàn)元 233 固定資產(chǎn)凈值： 22368 萬(wàn)元 234 流動(dòng)資產(chǎn)： 17405 萬(wàn)元 235 負(fù)債總額： 31726 萬(wàn)元 236 流動(dòng)負(fù)債： 12584 萬(wàn)元 237 所有者權(quán)益總額：10659 萬(wàn)元 238 收入總額： 25628 萬(wàn)元 239 主要營(yíng)業(yè)收入： 25628 萬(wàn)元 2310 稅后利潤(rùn)總額： 1605 萬(wàn)元 2311 銀行借款總額： 19628 萬(wàn)元 2312 銀行信用等級(jí)： A級(jí) 2313 稅務(wù)局情況記錄：納稅先進(jìn)單位 24 企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)情況岳陽(yáng)中湘XX藥業(yè)集團(tuán)是以生產(chǎn)抗生素原料藥為主，同時(shí)生產(chǎn)制劑、中成藥的大型醫(yī)藥企業(yè)，現(xiàn)有六條抗生素原料生產(chǎn)線（其發(fā)酵規(guī)模名列全國(guó)同行業(yè)廠家第四位）、三條合成藥生產(chǎn)線、一個(gè)制劑分廠、一個(gè)藥物研究所，下轄五個(gè)子公司和一個(gè)合資公司。1999年完成工業(yè)總產(chǎn)值 43557 萬(wàn)元，銷(xiāo)售收入 22794 萬(wàn)元，上交利稅 1463 萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn) 1129 萬(wàn)元；2000年完成工業(yè)總產(chǎn)值 49821 萬(wàn)元，銷(xiāo)售收入 24848 萬(wàn)元，上交利稅 1554 萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn) 1325萬(wàn)元。公司有自營(yíng)進(jìn)出口權(quán)，產(chǎn)品暢銷(xiāo)全國(guó)各地，遠(yuǎn)銷(xiāo)東南亞、意大利、西班牙、東歐等國(guó)家，國(guó)家級(jí)新藥阿瑞被列為國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化規(guī)劃。二、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的必要性 1項(xiàng)目提出的背景中湘XX的前身為岳陽(yáng)市制藥一廠，多年來(lái)一直主要生產(chǎn)紅霉素、螺旋霉素等抗生素原料系列產(chǎn)品。由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一、融資渠道不暢、設(shè)備裝備水平較低、營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)不夠健全、信息收集手段落后等多方面因素的影響，中湘XX的整體競(jìng)爭(zhēng)能力比較差，特別是在90年代末期表現(xiàn)得尤為突出。1996至1998年，企業(yè)連續(xù)三年虧損，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)舉步維艱。1999年，公司決策層實(shí)施戰(zhàn)略結(jié)構(gòu)調(diào)整，提出原料藥、制劑藥和中成藥三分天下、齊頭并進(jìn)的發(fā)展思路，并通過(guò)實(shí)施兼并重組、技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備改造、健全營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)等諸多強(qiáng)有力措施，一舉扭轉(zhuǎn)了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的被動(dòng)局面，當(dāng)年實(shí)現(xiàn)了扭虧為盈的目標(biāo)。但日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)迫使我們必須更加冷靜地面對(duì)現(xiàn)實(shí)，中國(guó)加入世界貿(mào)易組織既給我們帶來(lái)了發(fā)展的機(jī)遇，又使我們面臨著更大的挑戰(zhàn)。2000年，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上隨著系列紅霉素衍生物的不斷開(kāi)發(fā)問(wèn)世，紅霉素原料藥的市場(chǎng)需求量相應(yīng)地得到了增長(zhǎng)，但紅霉素原料藥的生產(chǎn)廠家也在不斷地增多，紅霉素原料市場(chǎng)總的趨勢(shì)是供大于求，一場(chǎng)沒(méi)有硝煙的價(jià)格大戰(zhàn)已經(jīng)打響；國(guó)際市場(chǎng)方面則表現(xiàn)為歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家有大量進(jìn)口中國(guó)紅霉素原料藥的跡象，但進(jìn)口的門(mén)檻較高，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高的要求。作為紅霉素老牌生產(chǎn)廠家，我們惟有進(jìn)一步加快技術(shù)創(chuàng)新的步伐，努力降低產(chǎn)品制造成本，全面增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力，才能在如此激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下站穩(wěn)腳跟，并據(jù)此獲得出口的先機(jī)。眾所周知，利用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)已在我國(guó)開(kāi)展了十幾年的科學(xué)實(shí)踐，自動(dòng)化控制技術(shù)在醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的研究與應(yīng)用出現(xiàn)了大量成功的范例。雖然紅霉素具有生產(chǎn)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜、控制難度大等特點(diǎn)，但我們?nèi)匀粚?duì)應(yīng)用和研究“紅霉素發(fā)酵生產(chǎn)自動(dòng)化控制”抱有信心。在反復(fù)考察論證的基礎(chǔ)上，我們提出了“應(yīng)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)控制發(fā)酵生產(chǎn)，改造傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝過(guò)程，提高紅霉素發(fā)酵生產(chǎn)水平”的技術(shù)創(chuàng)新思路。2000年，湖南省電子信息系統(tǒng)推廣應(yīng)用工作小組辦公室下達(dá)了關(guān)于申報(bào)2001年電子信息應(yīng)用貸款項(xiàng)目的通知，我們決定將“抗生素發(fā)酵自動(dòng)化控制（DCS）工程”作為國(guó)家倍增計(jì)劃貸款貼息項(xiàng)目進(jìn)行申報(bào)，以借助國(guó)家資金扶助將企業(yè)信息化工作推上一個(gè)新的臺(tái)階。2國(guó)內(nèi)外同類(lèi)項(xiàng)目的應(yīng)用情況21項(xiàng)目的工作原理抗生素發(fā)酵工藝生產(chǎn)過(guò)程是生物、化學(xué)和工程等學(xué)科的理論和技術(shù)的綜合利用，其機(jī)理十分復(fù)雜，控制過(guò)程非常困難?？股匕l(fā)酵計(jì)算機(jī)控制就是通過(guò)對(duì)菌種的環(huán)境條件要求和代謝變化規(guī)律各參數(shù)的變化進(jìn)行測(cè)量，結(jié)合代謝調(diào)控的基礎(chǔ)理論來(lái)有效地控制發(fā)酵，使菌種的代謝變化沿著最佳的方向進(jìn)行，以較低的能量和物料消耗生產(chǎn)更多的發(fā)酵產(chǎn)品。22 國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況國(guó)外的工業(yè)控制起步較早，特別是美國(guó)、日本和德國(guó)等西方資本主義國(guó)家，在醫(yī)藥生產(chǎn)領(lǐng)域有著很高的計(jì)算機(jī)控制水平，但為了追求巨額利潤(rùn)，發(fā)達(dá)國(guó)家一般將主要精力放在成品藥的制作、研究和控制上。我國(guó)是抗生素原料藥的生產(chǎn)大國(guó)，但生產(chǎn)技術(shù)水平落后，以手工操作方式為主，生產(chǎn)效益低。直到八十年代中期，原國(guó)家醫(yī)藥局和國(guó)務(wù)院電振辦才把用先進(jìn)的電子信息技術(shù)、控制技術(shù)改造傳統(tǒng)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)列為“八五”、“九五”期間的工作重點(diǎn)。目前，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在青霉素、土霉素、金霉素等產(chǎn)品的發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中取得了較大的突破，技術(shù)水平已接近國(guó)外先進(jìn)水平。但紅霉素發(fā)酵具有周期長(zhǎng)、中間補(bǔ)料多、控制復(fù)雜等特點(diǎn)，對(duì)紅霉素發(fā)酵進(jìn)行自動(dòng)化控制的研究和應(yīng)用工作一直沒(méi)有重大進(jìn)展。3該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)前與投入使用后，企業(yè)在生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、質(zhì)量、技術(shù)與管理等方面的變化及成效紅霉素發(fā)酵自動(dòng)化控制項(xiàng)目投入正常使用后，企業(yè)可望取得非常顯著的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成效，具體可表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：31生產(chǎn)方面適時(shí)的參數(shù)檢測(cè)和控制將使發(fā)酵生產(chǎn)更加穩(wěn)定，生產(chǎn)產(chǎn)量由此可得到大幅度的提高。32管理方面數(shù)據(jù)記錄：真實(shí)可靠，實(shí)時(shí)記錄，避免了過(guò)去人工記錄數(shù)據(jù)的隨意性和錯(cuò)誤；工作監(jiān)督：從記錄的數(shù)據(jù)可以隨時(shí)檢查生產(chǎn)的正常與否，可增強(qiáng)工人的責(zé)任心，協(xié)助車(chē)間管理人員開(kāi)展生產(chǎn)的督察工作；職工培訓(xùn)：自動(dòng)化控制系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，對(duì)操作和維護(hù)管理人員素質(zhì)要求較高，圍繞自控系統(tǒng)開(kāi)展的各項(xiàng)培訓(xùn)工作可提高職工的技能水平；決策調(diào)度：公司領(lǐng)導(dǎo)和生產(chǎn)調(diào)度等各級(jí)管理人員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)時(shí)查詢生產(chǎn)信息，增強(qiáng)了生產(chǎn)決策和生產(chǎn)調(diào)度的科學(xué)性和合理性。33技術(shù)方面補(bǔ)料自控：補(bǔ)料自控改變了傳統(tǒng)的補(bǔ)料方式。傳統(tǒng)補(bǔ)料方式是每隔較長(zhǎng)一段時(shí)間一次性大批量的補(bǔ)加料液，這對(duì)微生物的生長(zhǎng)環(huán)境產(chǎn)生巨大沖擊，影響發(fā)酵水平；自控補(bǔ)料則是根據(jù)設(shè)定好的補(bǔ)料速度，連續(xù)均勻少量地補(bǔ)加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，由于連續(xù)補(bǔ)料對(duì)微生物生產(chǎn)環(huán)境沖擊減少，從而達(dá)到提高發(fā)酵水平的目的。消沫自控：在發(fā)酵期間，有時(shí)微生物生長(zhǎng)旺盛，產(chǎn)生大量泡沫，抬高了發(fā)酵液液位，可能會(huì)出現(xiàn)逃液現(xiàn)象。傳統(tǒng)手工控制時(shí)，常常不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)泡沫的產(chǎn)生，即便發(fā)現(xiàn)泡沫也難以加入適量的消沫劑控制逃液。而消沫自控則能馬上檢測(cè)到泡沫的產(chǎn)生，并自動(dòng)連續(xù)補(bǔ)加消沫劑，直到消除泡沫為止。優(yōu)化工藝：對(duì)發(fā)酵生產(chǎn)進(jìn)行自動(dòng)化控制，可由此得到大量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，這為優(yōu)化生產(chǎn)工藝的研究和工藝改變提供了極大的幫助。發(fā)酵過(guò)程中以往傳統(tǒng)的控制方法，均是以動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，采用最佳工藝控制點(diǎn)為依據(jù)的靜態(tài)操作方法，這種控制忽略了發(fā)酵過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化及其與其他發(fā)酵過(guò)程參數(shù)的關(guān)系，在生產(chǎn)控制過(guò)程中有較大的局限性。以動(dòng)態(tài)生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，我們可進(jìn)行發(fā)酵新理論的研究和探索，即以細(xì)胞代謝流量分析與控制為核心的發(fā)酵工程學(xué)的觀點(diǎn)，來(lái)控制發(fā)酵過(guò)程。自動(dòng)化控制技術(shù)和發(fā)酵分析計(jì)算機(jī)軟件的引入，使得研究細(xì)胞與工程水平問(wèn)題并實(shí)現(xiàn)過(guò)程數(shù)據(jù)優(yōu)化成為現(xiàn)實(shí)，通過(guò)不斷的工藝優(yōu)化，可使紅霉素發(fā)酵水平發(fā)生巨大的變化，發(fā)酵生產(chǎn)得到質(zhì)的飛躍。34質(zhì)量方面發(fā)酵液的組分與提煉收率和產(chǎn)品質(zhì)量有著極為密切的聯(lián)系，通過(guò)自控技術(shù)的引用，可大大改善發(fā)酵液的組分，使得主要組分（如A組分）比例增大，而B(niǎo)組分（含毒性）和C組分（含雜質(zhì)）相應(yīng)降低，從而使提煉出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量得到大幅提升。35經(jīng)營(yíng)方面紅霉素產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的提高，為生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)創(chuàng)造了良好的內(nèi)部環(huán)境，有利于營(yíng)銷(xiāo)戰(zhàn)線掌握市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)工作的主動(dòng)，我們可通過(guò)優(yōu)異的產(chǎn)品質(zhì)量和相對(duì)較低的市場(chǎng)價(jià)格贏得市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)，從而可望帶來(lái)嶄新的營(yíng)銷(xiāo)工作新局面。三、協(xié)作單位的選定理由 1協(xié)作單位的概況及其優(yōu)勢(shì)分析比較 11 協(xié)作單位概況協(xié)作單位北京康拓生化控制工程公司（即國(guó)家醫(yī)藥管理局控制工程中心）成立于1993年7月，隸屬國(guó)家醫(yī)藥管理局，是一家依托航天工業(yè)部502研究所，實(shí)行企業(yè)化管理的研究開(kāi)發(fā)事業(yè)單位。公司憑借502所雄厚的技術(shù)力量和靈活的市場(chǎng)機(jī)制，建立了一支人員素質(zhì)高、新技術(shù)開(kāi)發(fā)和工程能力強(qiáng)的技術(shù)隊(duì)伍，主要從事制藥行業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)應(yīng)用?，F(xiàn)有員工30多名，其中研究員一名，具有中高級(jí)以上職稱的18人，其余均為從事自控或相關(guān)專業(yè)的科技骨干。幾年來(lái)，康拓公司的系統(tǒng)和產(chǎn)品已經(jīng)成功地推廣應(yīng)用到幾十家制藥行業(yè)的十多個(gè)品種，經(jīng)濟(jì)效益顯著，帶動(dòng)了整個(gè)行業(yè)生產(chǎn)水平的提高。12 協(xié)作單位優(yōu)勢(shì)分析與其他從事自控技術(shù)研究的單位相比，康拓公司具有以下優(yōu)勢(shì)： 技術(shù)力量雄厚，有國(guó)家醫(yī)藥管理局和航天部502研究所作堅(jiān)強(qiáng)的后盾； 專業(yè)性強(qiáng)，專門(mén)從事醫(yī)藥抗生素發(fā)酵領(lǐng)域的研究與開(kāi)發(fā)； 工控產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)硬，康拓先后研制開(kāi)發(fā)成功KT型智能補(bǔ)料控制器、系列防污染控制裝置、生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)及抗腐蝕、耐高溫控制閥門(mén)等一系列優(yōu)秀的工控產(chǎn)品； 實(shí)施能力強(qiáng)，多年來(lái)在抗生素發(fā)酵領(lǐng)域積累了大量的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，并有許多成功的范例。2與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)系統(tǒng)或產(chǎn)品在性能、價(jià)格、服務(wù)等方面的比較XX發(fā)酵生產(chǎn)自動(dòng)化控制（DCS）工程主要采用美國(guó)Honeywell公司最新生產(chǎn)PlantScape集散控制系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)大多選用性能優(yōu)越的國(guó)外產(chǎn)品或康拓公司自制產(chǎn)品，系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間不小于30000小時(shí)，可用率達(dá)到99.99%，與國(guó)內(nèi)外其他系統(tǒng)（如橫河X(jué)LDCS控制系統(tǒng)，西門(mén)子控制系統(tǒng)，歐陸控制系統(tǒng)）相比具有很高的性能價(jià)格比，成熟性和可靠性都能夠得到保證且技術(shù)水平位居世界領(lǐng)先行列。此外，在系統(tǒng)維護(hù)方面，康拓公司能夠保證提供24小時(shí)的電話支持服務(wù)和48小時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，并能夠及時(shí)供應(yīng)各種系統(tǒng)維修配件。四、項(xiàng)目的內(nèi)容及目標(biāo) 1項(xiàng)目的主要內(nèi)容本項(xiàng)目將對(duì)我公司抗生素發(fā)酵規(guī)模較大的三個(gè)紅霉素車(chē)間實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制，主要內(nèi)容包括：二車(chē)間14個(gè)大罐385T發(fā)酵體積；六車(chē)間14個(gè)大罐780T發(fā)酵體積；九車(chē)間10個(gè)大罐330T發(fā)酵體積；共計(jì)1495T發(fā)酵體積實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制及與之配套的發(fā)酵工藝綜合分析系統(tǒng)。主要技術(shù)參數(shù)有：11檢測(cè)參數(shù)：發(fā)酵溫度、罐壓力、空氣流量、PH值、溶解氧、空氣流量、發(fā)酵液體積、尾氣中的二氧化碳和二氧化碳含量以及公用系統(tǒng)的參數(shù)檢測(cè)；12控制參數(shù)：溫度控制、PH控制、補(bǔ)料控制、消沫控制、空氣流量控制等。2項(xiàng)目的目標(biāo)21 功能目標(biāo)211對(duì)抗生素發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)不間斷連續(xù)監(jiān)控，保證車(chē)間生產(chǎn)連續(xù)、穩(wěn)定、安全、高效運(yùn)行；212滿足生產(chǎn)工藝要求，具有現(xiàn)場(chǎng)操作、參數(shù)修改、報(bào)警顯示、實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)顯示、報(bào)表自動(dòng)生成以及打印輸出等功能；213具有網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)庫(kù)接口，可實(shí)現(xiàn)信息共享。22 性能目標(biāo)221系統(tǒng)的可靠性：由于控制器I/O端口與現(xiàn)場(chǎng)直接連接，因此對(duì)可靠性要求尤為嚴(yán)格，擬選用的集散控制系統(tǒng)的平均無(wú)故障時(shí)間應(yīng)大于30000小時(shí)。222系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控信息實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)采集信號(hào)時(shí)間必須滿足發(fā)酵生產(chǎn)工藝要求，既采集參數(shù)時(shí)間為2秒的實(shí)時(shí)要求。223系統(tǒng)的安全性：系統(tǒng)必須對(duì)系統(tǒng)管理員、工程師和操作員設(shè)置不同的操作權(quán)限，要防止發(fā)生誤操作和越權(quán)操作。23 效益目標(biāo)發(fā)酵水平提高10%，單罐消耗下降5%，產(chǎn)量提高8%以上。五、項(xiàng)目的技術(shù)可行性1.我國(guó)測(cè)控領(lǐng)域控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展一個(gè)控制系統(tǒng)由I/O設(shè)備（傳感器和執(zhí)行器）、控制硬件、控制軟件、人機(jī)接口及與信息系統(tǒng)的連接等組成。設(shè)備級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線使I/O模件和控制箱得以分開(kāi)，以太網(wǎng)使得現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)集成到企業(yè)應(yīng)用中。 1.1早期的集中式控制系統(tǒng)80年代初期，控制系統(tǒng)多使用以單板機(jī)組成的微機(jī)控制裝置，與上位機(jī)系統(tǒng)連接多采用串行通信方式，所有模件集中布置在一個(gè)或幾個(gè)機(jī)柜中。由這些裝置構(gòu)成的系統(tǒng)多為集中式控制系統(tǒng)或分層控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)為我國(guó)自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用，其開(kāi)拓性的實(shí)踐是今天控制系統(tǒng)豐富多彩的基礎(chǔ)。但是，這類(lèi)系統(tǒng)技術(shù)上已經(jīng)落后，不符合控制系統(tǒng)分布、開(kāi)放的發(fā)展趨勢(shì)。 1.2 DCS控制系統(tǒng) DCS在我國(guó)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的DCS主要有4層結(jié)構(gòu)：第1層是I/O層；第2層是控制器層；第3層是人機(jī)接口層；第4層是企業(yè)信息系統(tǒng)層。這種結(jié)構(gòu)除在第3層、第4層之間采用以太網(wǎng)外，其他都是專用網(wǎng)絡(luò)，控制設(shè)備及軟件也是專用的，開(kāi)放程度不夠，給系統(tǒng)維護(hù)及升級(jí)帶來(lái)不便。 DCS在設(shè)備配置上還要求網(wǎng)絡(luò)、控制器、電源甚至模件等都為冗余結(jié)構(gòu)，支持無(wú)擾切換和帶電插拔，由于設(shè)計(jì)上的高要求，導(dǎo)致DCS成本太高。 1.3 PLC可編程邏輯控制器 嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，單獨(dú)的PLC因缺少人機(jī)接口及信息系統(tǒng)等部分，不是一個(gè)控制系統(tǒng)。PLC由于其高可靠性及使用的方便性，占領(lǐng)著很大的市場(chǎng)份額。從控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，傳統(tǒng)的PLC相當(dāng)于通用化的微機(jī)監(jiān)控裝置，由電源模件、CPU模件、I/O模件、槽板及擴(kuò)展插箱組成，使用廠家提供的梯形圖邏輯語(yǔ)言進(jìn)行編程。但隨著市場(chǎng)的需要及DCS的挑戰(zhàn)，PLC家族在以下幾方面得到了發(fā)展：分布式I/O連接能力方面，由于許多高檔PLC支持遠(yuǎn)程I/O及現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)（如DeviceNet，Profibus等），使PLC向下連接更分布；廠級(jí)控制系統(tǒng)連接方面，許多PLC支持高速網(wǎng)絡(luò)，如Ethernet ，ControlNet，Profibus等；軟件的開(kāi)放性方面，由于許多PLC支持OPC標(biāo)準(zhǔn)（object linking and embedding for process control），使軟、硬件平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)通信找到了一個(gè)實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)。這種部分開(kāi)放加上部分專用所構(gòu)成的系統(tǒng)可能還會(huì)延續(xù)一段時(shí)間。 但是，PLC需配置額外的設(shè)備和電路，與DCS相比，雖有成本上的優(yōu)勢(shì)，但可靠性、電氣性能卻不如DCS。 1.4 FCS現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng) FCS（fieldbus control system）顧名思義基于現(xiàn)場(chǎng)總線，根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)的定義：現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)應(yīng)具有以下技術(shù)特點(diǎn)：系統(tǒng)的開(kāi)放性；互可操作性與可用性；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化與功能自治性；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性；對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性。 由于有以上技術(shù)要求，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)將是開(kāi)放系統(tǒng)的主要支撐力量。由于受集團(tuán)利益的限制，現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)本身目前還未形成一個(gè)單一的標(biāo)準(zhǔn)。 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)不僅需要控制系統(tǒng)設(shè)備制造商的支持，更主要的是要得到分散在現(xiàn)場(chǎng)的傳感器及執(zhí)行設(shè)備的支持，以取代DCS的數(shù)字/模擬混合技術(shù)，成為全數(shù)字式系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)才會(huì)比DCS有很大的技術(shù)及成本優(yōu)勢(shì)，但現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)近幾年內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)。針對(duì)上述所作比較，結(jié)合公司DCS第一期工程的經(jīng)驗(yàn)得失，我們決定本期項(xiàng)目實(shí)施仍然以DCS技術(shù)為主體，兼顧現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。2. 用DCS技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)酵過(guò)程監(jiān)控方案設(shè)計(jì)本工程將對(duì)我公司抗生素發(fā)酵規(guī)模較大的三個(gè)車(chē)間實(shí)現(xiàn)發(fā)酵計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制。主要內(nèi)容：包括六車(chē)間14個(gè)大罐780T發(fā)酵體積、二車(chē)間 14個(gè)大罐385T發(fā)酵體積和九車(chē)間10個(gè)大罐330T發(fā)酵體積共計(jì)1495T發(fā)酵體積實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制（DCS）及與之配套的發(fā)酵工藝綜合分析系統(tǒng)。2.1需求分析要求以系統(tǒng)的先進(jìn)性、成熟性、可適性、安全性、可靠性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性和性能價(jià)格比等作為系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)原則。2.1.1功能目標(biāo)2.1.1.1對(duì)抗生素發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)不間斷連續(xù)監(jiān)控，保證車(chē)間生產(chǎn)連續(xù)、穩(wěn)定、安全、高效運(yùn)行；2.1.1.2滿足生產(chǎn)工藝要求，具有現(xiàn)場(chǎng)操作和參數(shù)修改、報(bào)警顯示、實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)顯示、生成報(bào)表（日?qǐng)?bào)表、批報(bào)表等）及打印輸出等功能；2.1.1.3具有網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)庫(kù)接口，可實(shí)現(xiàn)信息共享。2.1.2性能目標(biāo)2.1.2.1系統(tǒng)的可靠性系統(tǒng)選用美國(guó)HONEYWELL公司生產(chǎn)的PLANTSCAPE集散控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有很強(qiáng)的可靠性、安全性，同時(shí)還具有易擴(kuò)展等特點(diǎn)，在發(fā)酵控制領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，由于控制器I/O口與現(xiàn)場(chǎng)直接相連，因此對(duì)可靠性的要求尤為重要，該系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間不小于3104小時(shí)，系統(tǒng)可用率達(dá)99.99%，模板支持熱插拔，可進(jìn)行無(wú)擾動(dòng)切換?，F(xiàn)場(chǎng)采集信號(hào)輸入和輸出用配電器隔離；2.1.2.2系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控信息實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，PLANTSCAPE集散控制系統(tǒng)采集信號(hào)參數(shù)時(shí)間從0.1秒60秒不等，根據(jù)發(fā)酵生產(chǎn)工藝要求，采集參數(shù)時(shí)間為2秒，滿足實(shí)時(shí)要求；2.1.2.3系統(tǒng)的安全性系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)管理員、工程師、操作員有各自不同的操作權(quán)限，對(duì)一些重要的操作命令進(jìn)行口令復(fù)核和操作復(fù)核，防止發(fā)生誤操作和越權(quán)操作。2.2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理DCS系統(tǒng)對(duì)發(fā)酵過(guò)程控制進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、按生產(chǎn)工藝要求控制參數(shù)、生成歷史曲線、生成日?qǐng)?bào)表或批報(bào)表及向主干網(wǎng)傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。發(fā)酵過(guò)程控制系統(tǒng)的構(gòu)成見(jiàn)圖：21”顯示器打印機(jī)15”顯示器工作站(工程師站)服務(wù)器(操作員站)打印機(jī) 以太網(wǎng) 以太網(wǎng)控制機(jī)柜(擴(kuò)展箱)控制機(jī)柜(控制器1)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)變送器接口儀表上位機(jī)由一臺(tái)服務(wù)器（兼做操作站）和一個(gè)工作站（管理員和工程師站）組成。日常的生產(chǎn)操作在操作員站完成，管理關(guān)鍵參數(shù)整定工作在工程師站完成。操作員站和工程師站各配置一臺(tái)打印機(jī)，可進(jìn)行報(bào)表打印及數(shù)據(jù)歷史曲線打印?？刂破魇荋ONEYWELL公司的S9000回路控制器，可并接多個(gè)控制器和連接數(shù)個(gè)擴(kuò)展機(jī)箱?？刂破骱头?wù)器及工作站之間、控制器和控制器之間的網(wǎng)絡(luò)通訊是以以太網(wǎng)（Ethernet）實(shí)現(xiàn)的，先進(jìn)的以太網(wǎng)（Ethernet）通訊，為以后全公司計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)奠定了基礎(chǔ)。接口儀表如SFP-X多功能配電器有效地將供電、信號(hào)輸入、信號(hào)輸出三者實(shí)施分離，抗共模干擾能力3000V，切斷測(cè)控元件和系統(tǒng)回路之間有害地電耦合，將干擾抑制到最小程度，將各通道之間的干擾抑制到最小程度。傳感器根據(jù)被測(cè)對(duì)象的內(nèi)容，分為溫度傳感器、PH傳感器、壓力傳感器、DO傳感器、尾氣CO2傳感器、流量傳感器和稱重傳感器等。傳感器的參數(shù)及性能見(jiàn)表：傳感器溫度壓力PHDO尾氣CO2流量稱重型號(hào)Pt1002400儀表4500儀表4500儀表9m毛細(xì)管量程0-150/2000-0.25/0.7Mpa0-14PH0-100%0-100%待定待定精度0.30.3%0.01Mpa0.1%0.1%1.0%0.2%輸出4-20mA4-20mA4-20mA4-20mA4-20mA4-20mA4-20mA工位公用工程公用工程大罐大罐大罐大罐大罐執(zhí)行機(jī)構(gòu)是DCS系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施控制的執(zhí)行器。執(zhí)行器應(yīng)滿足生產(chǎn)過(guò)程中的各種環(huán)境要求，耐高溫、耐腐蝕、動(dòng)作靈敏、不染菌等。采用北京康拓公司自行研制的不銹鋼波紋管隔膜汽動(dòng)閥系列產(chǎn)品滿足了以上要求。2.3系統(tǒng)組態(tài)HONEYWELL PLANTSCAPE組態(tài)軟件是在Windows Nt基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的組態(tài)軟件。PLANTSCAPE 服務(wù)器維護(hù)著系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，生成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，非常方便地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)監(jiān)視、控制當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程，運(yùn)用Excel Data Exchange 實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)、任意時(shí)刻數(shù)據(jù)報(bào)表生成。2.3.1下位機(jī)系統(tǒng)組態(tài)在系統(tǒng)組態(tài)中，對(duì)信號(hào)點(diǎn)定義均使用7個(gè)字母，按如下方式定義：物理量+罐號(hào)+特征XX +XXX + XX如：TC301PV301溫度檢測(cè)值物理量的符號(hào)：TC溫度 PA壓力 FA流量 PHPH值 DO溶氧 COCO2特征：PV檢測(cè)值 SP設(shè)定值 AR報(bào)警范圍 KP比例系數(shù) KD微分系數(shù) KI積分系數(shù) TM最大輸出時(shí)間 HT加熱水最大時(shí)間2.3.1.1 大罐溫度控制組態(tài)根據(jù)被控對(duì)象的要求，規(guī)劃設(shè)定各輸入輸出模件和控制器的類(lèi)型與地址，制定組態(tài)方案。以301大罐溫度控制為例，介紹用連續(xù)控制圖（CCC）實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制的組態(tài)方案。見(jiàn)圖1：UAI 1Add0PID 2RSP AL1* AL2* TC301SPAO 3Add32圖1：連續(xù)控制組態(tài)（CCC）的方案在發(fā)酵過(guò)程中，微生物生長(zhǎng)代謝大部分是產(chǎn)熱過(guò)程，溫度控制就是要將菌種生長(zhǎng)過(guò)程控制在一定溫度范圍。通常情況下，發(fā)酵罐的產(chǎn)熱量大于散熱量，因此我們實(shí)施的控制實(shí)際上是一個(gè)降溫過(guò)程。發(fā)酵罐的體積較大，且隨著發(fā)酵過(guò)程的進(jìn)行，發(fā)酵液體積也不斷增大，因此系統(tǒng)的慣性和滯后較大，PID調(diào)節(jié)規(guī)律是最經(jīng)典的控制方法。經(jīng)典PID算法的方程式如下： （1）（1）式中，e(t)：控制的輸入信號(hào)，一般是指輸入信號(hào)和反饋信號(hào)之差，這里指301罐溫度模擬值的輸入值。U(t)：控制的輸出信號(hào)，一般為受控對(duì)象的控制信號(hào)，這里指調(diào)節(jié)閥的閥位。Kp：控制比例系數(shù)。Ti：控制積分系數(shù)，這里指積分時(shí)間。Td：控制微分系數(shù)，這里指微分時(shí)間。將（1）式表為增量形式，即為： u(k)=Kpe(k)-e(k-1)+Kie(k)+kde(k)-2e(k-1)+e(k-2) （2）在實(shí)際控制中，大多采用增量式PID算法，優(yōu)點(diǎn)是：第一，計(jì)算機(jī)只輸出增量，誤差動(dòng)作影響小，執(zhí)行器只進(jìn)行增量動(dòng)作。第二，算式中不需要累加，增量大小只與近幾次采樣值有關(guān)。第三，對(duì)任何故障或切換沖擊小。Honeywell Configration組態(tài)軟件將PID運(yùn)算“模塊”化處理，在開(kāi)發(fā)軟件過(guò)程中，調(diào)用相應(yīng)“模塊”即可。見(jiàn)上圖?！澳K”軟件PID1包含了（2）式的運(yùn)算過(guò)程，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，修改“模塊”中Kp比例系數(shù)、Ki積分系數(shù)、Kd微分系數(shù)，正確完成PID1“模塊”內(nèi)容組態(tài)，即實(shí)現(xiàn)了完整的PID運(yùn)算。PID控制除此之外還有PID2串級(jí)控制，PID3串級(jí)加連鎖控制等方式?！澳K”AO是“模塊”P(pán)ID1運(yùn)算結(jié)果的賦值（u(k)），AO增量的大小改變執(zhí)行器的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)溫度的控制?？諝饬髁?、水流量等參數(shù)的控制與大罐的溫度控制過(guò)程一致，且執(zhí)行器均為調(diào)節(jié)閥。Honeywell Configration組態(tài)軟件連續(xù)控制圖（CCC）還實(shí)現(xiàn)了其他運(yùn)算“模塊”化，如梯形邏輯運(yùn)算、布爾運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算、常用函數(shù)計(jì)算、設(shè)定點(diǎn)程序、報(bào)警等。2.3.1.2 PH控制組態(tài)以301罐PH控制為例，介紹用梯形邏輯控制圖實(shí)現(xiàn)邏輯控制的方案。發(fā)酵過(guò)程中PH值的變化決定著菌種的生產(chǎn)特性，準(zhǔn)確檢測(cè)PH值，以及將PH值控制在菌種生長(zhǎng)的最佳條件，是發(fā)酵過(guò)程中至關(guān)重要的條件。一般說(shuō)來(lái)，抗生素發(fā)酵是一個(gè)產(chǎn)酸過(guò)程，在生產(chǎn)過(guò)程中往往采用加堿水或氨水的方法調(diào)節(jié)PH值。發(fā)酵液PH值變化原因很多，主要原因是菌種自身的代謝特性。發(fā)酵罐體積較大，發(fā)酵液隨著發(fā)酵過(guò)程的進(jìn)行體積也不斷增大，因此PH值也是一個(gè)大慣性、大滯后的控制對(duì)象。PH值控制的輸出是開(kāi)閥時(shí)間，通過(guò)控制開(kāi)閥時(shí)間長(zhǎng)短控制加氨量或加堿量，控制算法采用帶時(shí)間比例的比例微分PD運(yùn)算。PD算法的方程式如下： （3）用增量形式表示如下： u(k)=Kpe(k) +Kde(k)- e(k-1) （4）（4）式中，e（k）：第k次采樣值偏差，e(k-1)為上次偏差。Kp：比例系數(shù)。 Kd：微分系數(shù)，這里指微分時(shí)間。若控制敏感精度在0.1PH，討論（4）式運(yùn)算，有以下幾種情況：u(k) = 1，Kpe(k) +Kde(k)- e(k-1) 0e(k)0.1PH 3，0 e(k)0 4，0 關(guān)斷備用閥 e(k)0且e(k)-e(k-1)0.1PH把邏輯控制和PD運(yùn)算控制結(jié)合起來(lái)，用流程圖形式表示如下：補(bǔ)堿開(kāi)車(chē)操作 入口 自動(dòng)嗎？ N 控制周期到否？ N 采PH值，計(jì)算e(k) e(k)0且e(k)-e(k-1)0.1PH Y u(k)=100%？ 按公式計(jì)算u(k) 開(kāi)閥，加堿 返回PH值控制的軟件開(kāi)發(fā)是用梯形邏輯（RLL）控制圖實(shí)現(xiàn)的。2.3.1.3 補(bǔ)料控制組態(tài)以下介紹301罐補(bǔ)料控制方案。補(bǔ)料控制的目的是不使菌種在發(fā)酵過(guò)程中耗盡基礎(chǔ)料，導(dǎo)致生產(chǎn)環(huán)境破壞，終止代謝，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。補(bǔ)料計(jì)量是采用等時(shí)間間隔一罐一罐地向發(fā)酵罐注入料液，而且每罐料液放料過(guò)程可以采用“脈沖流加”方式，即多次少量逐漸放料，直至放完本罐，進(jìn)入下一個(gè)補(bǔ)料周期。其原理示意圖如下： 視 計(jì)算機(jī) 4L或2L計(jì)量罐 鏡 V1 V2 當(dāng)補(bǔ)料過(guò)程工藝要求補(bǔ)料時(shí)，計(jì)算機(jī)發(fā)出補(bǔ)料指令，開(kāi)始第一周期補(bǔ)料過(guò)程，V1閥開(kāi)，V2閥閉，料液注入補(bǔ)料罐，當(dāng)料液觸及到罐頂采樣電極時(shí)，料液注滿計(jì)量罐，（4L或2L），計(jì)算機(jī)給出指令，V1閥閉，V2閥開(kāi)。為保證料液勻速注入發(fā)酵罐，放料過(guò)程采用“脈沖流加”方式，分?jǐn)?shù)次開(kāi)V2，直至料液放完為止，進(jìn)入下一個(gè)補(bǔ)料周期，以次類(lèi)推。計(jì)算機(jī)采集補(bǔ)料次數(shù)，根據(jù)計(jì)量罐地體積，計(jì)算出補(bǔ)料總量，并實(shí)時(shí)顯示。補(bǔ)料控制過(guò)程需要幾個(gè)參數(shù)：補(bǔ)料速率：每小時(shí)補(bǔ)料地體積，體積單位為L(zhǎng)。最大V1入料閥開(kāi)閥時(shí)間：t1max 最大V2出料閥開(kāi)閥時(shí)間：t2max確定這幾個(gè)參數(shù)，與補(bǔ)料過(guò)程出現(xiàn)意外有關(guān)，計(jì)算機(jī)根據(jù)此參數(shù)進(jìn)行報(bào)警。2.3.2上位機(jī)組態(tài)檢測(cè)點(diǎn)和控制點(diǎn)確定以后，進(jìn)行下位機(jī)組態(tài)，過(guò)程點(diǎn)數(shù)據(jù)留存在PLANTSCAPE數(shù)據(jù)庫(kù)中。PLANTSCAPE服務(wù)器運(yùn)行在Windows Nt網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)環(huán)境下，采用以太網(wǎng)（ethernet）結(jié)構(gòu)、SQL數(shù)據(jù)庫(kù)、TCP/IP協(xié)議，由于使用了這些工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，因此很容易開(kāi)發(fā)一個(gè)集成的、開(kāi)放的監(jiān)控系統(tǒng)。PLANTSCAPE已有準(zhǔn)備好的標(biāo)準(zhǔn)的組態(tài)界面，內(nèi)容多樣，形式豐富，也有為用戶自己開(kāi)發(fā)界面文件而設(shè)置的應(yīng)用功能塊。PLANTSCAPE系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)顯示和功能有：.時(shí)間匯總顯示.操作組顯示.報(bào)警匯總顯示.趨勢(shì)圖顯示.報(bào)表匯總.操作站狀態(tài)顯示.通訊通道狀態(tài)顯示.控制器狀態(tài)顯示.組態(tài)菜單2.4 報(bào)表設(shè)計(jì)：PLANTSCAPE服務(wù)器維護(hù)著系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，生成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，非常方便地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)監(jiān)控當(dāng)前的生產(chǎn)過(guò)程，運(yùn)用Excel Data Exchange來(lái)實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)和任意時(shí)刻數(shù)據(jù)報(bào)表的自動(dòng)生成。2.5 發(fā)酵工藝綜合分析：利用DCS監(jiān)控獲得的罐上實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息（如溫度、壓力、溶解氧（DO）、pH、稱重、變頻轉(zhuǎn)速、空氣流量、補(bǔ)料速率、尾氣氧和尾氣二氧化碳等）畫(huà)出歷史曲線，根據(jù)曲線圖觀察各參數(shù)對(duì)發(fā)酵過(guò)程的影響以及多種參數(shù)的綜合作用所出現(xiàn)的現(xiàn)象從而對(duì)發(fā)酵全過(guò)程進(jìn)行深入研究，達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)工藝的目的。六、工程費(fèi)用計(jì)劃及設(shè)備選型費(fèi)用或設(shè)備項(xiàng)目產(chǎn)地或公司數(shù)量單位單價(jià)金額計(jì)算機(jī)及控制設(shè)備HoneyWell2套75150儀器儀表康拓2套1836執(zhí)行機(jī)構(gòu)康拓METTLER2套82164傳感器康拓METTLER2套150300分析儀器和軟件上海2套100設(shè)計(jì)調(diào)試集成等2套2550輔材及配套改造等62支付工程利息138合 計(jì)（萬(wàn)元）1000七、項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃 1項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃時(shí)間表 11 項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃實(shí)施步驟目 標(biāo)完成時(shí)間第一階段完成二車(chē)間14個(gè)大罐和九車(chē)間10個(gè)大罐的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制2001年元月9月第二階段完成六車(chē)間14個(gè)大罐的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制，并完成整體集成2001年10月2002年6月12 項(xiàng)目培訓(xùn)計(jì)劃培訓(xùn)步驟培訓(xùn)內(nèi)容參加人員完成時(shí)間第一步計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制基本原理及集散控制系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)參與項(xiàng)目實(shí)施的專業(yè)技術(shù)人員2001年1-3月第二步系統(tǒng)控制知識(shí)講座，要求培訓(xùn)人員懂得控制的一般性原理參與項(xiàng)目實(shí)施的車(chē)間管理人員和儀表工2001年4月第三步系統(tǒng)調(diào)試、安裝的基本要求和注意事項(xiàng)參與系統(tǒng)安裝、調(diào)試的車(chē)間有關(guān)人員等2001年4月9月第四步系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行基本要求，系統(tǒng)操作及日常維護(hù)的注意事項(xiàng)等車(chē)間相關(guān)操作人員和儀表工等2001年6月2002年3月13 項(xiàng)目投資計(jì)劃投資期費(fèi)用項(xiàng)目主要用途金額第一階段二、九車(chē)間系統(tǒng)實(shí)施主要用于購(gòu)置計(jì)算機(jī)及控制系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、儀器儀表和計(jì)算機(jī)軟件等；還包括前期安裝的輔助材料和技術(shù)指導(dǎo)費(fèi)600萬(wàn)元第二階段六車(chē)間系統(tǒng)實(shí)施主要用于購(gòu)置計(jì)算機(jī)及控制系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、儀器儀表和計(jì)算機(jī)軟件等；還包括前期安裝的輔助材料和技術(shù)指導(dǎo)費(fèi)400萬(wàn)元2項(xiàng)目實(shí)施的保證措施21 組織保證成立項(xiàng)目實(shí)施工作小組，由公司副總經(jīng)理?xiàng)钌渫緭?dān)任組長(zhǎng)，生產(chǎn)總監(jiān)李水龍同志為副組長(zhǎng)，小組成員由計(jì)算機(jī)中心、機(jī)動(dòng)部、供應(yīng)部和各車(chē)間相關(guān)人員組成。計(jì)算機(jī)中心主要負(fù)責(zé)方案設(shè)計(jì)、合同簽訂、計(jì)算機(jī)組態(tài)技術(shù)和控制技術(shù)的應(yīng)用、系統(tǒng)調(diào)試等工作，機(jī)動(dòng)部和車(chē)間負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安裝、配套設(shè)備改造、儀器儀表的調(diào)試等，供應(yīng)部負(fù)責(zé)輔材的采購(gòu)。22 條件保證221 資金保證：千方百計(jì)籌措資金，通過(guò)貸款和擠占自有資金相互結(jié)合的辦法來(lái)滿足項(xiàng)目實(shí)施的資金要求；222人力保證：加強(qiáng)學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，提高項(xiàng)目實(shí)施人員的技能水平，為項(xiàng)目的成功應(yīng)用提供人力保證；223 制度保證：出臺(tái)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制實(shí)施及運(yùn)行系列管理規(guī)定，從制度上保證項(xiàng)目的成功應(yīng)用；224其他條件：宣傳發(fā)動(dòng)，群策群力，改變系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境，竭力做好項(xiàng)目啟動(dòng)前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。23 協(xié)作單位要成功應(yīng)用發(fā)酵自動(dòng)化控制系統(tǒng)，就必須有一只經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)實(shí)力雄厚的開(kāi)發(fā)和實(shí)施隊(duì)伍。為此，我們?cè)诔浞挚疾旌驼撟C的基礎(chǔ)上，擬定北京康拓生化控制工程公司作為項(xiàng)目的主要協(xié)作單位。北京康拓公司亦保證給予項(xiàng)目實(shí)施最大限度的支持，如安排最為精干的力量投入該項(xiàng)目，并在開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)上作出優(yōu)惠和讓步。八、總投資估算和資金籌措1總投資估算本項(xiàng)目利用中湘XX現(xiàn)有設(shè)備和水、電、汽、氣等配套公用設(shè)施，增加計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)所需設(shè)備。項(xiàng)目所需資金估算如下表：?jiǎn)挝唬喝f(wàn)元序號(hào)項(xiàng)目名稱資金估算1計(jì)算機(jī)及控制設(shè)備150.002儀器儀表36.003執(zhí)行機(jī)構(gòu)164.004傳感器300.005分析儀器及軟件100.006設(shè)計(jì)調(diào)試集成等50.007輔材及配套改造等62.008工程利息138.009合計(jì)1000.002資金籌措21 資金運(yùn)用計(jì)劃： 計(jì)劃運(yùn)用資金總額 1000萬(wàn)元 其中：2001年計(jì)劃使用 700萬(wàn)元 2002年計(jì)劃使用 300萬(wàn)元22 資金來(lái)源計(jì)劃：新增資金 1000萬(wàn)元 其中：自籌 300萬(wàn)元 銀行貸款 700萬(wàn)元23 貸款償還計(jì)劃：2004年償還700萬(wàn)元本金及其相應(yīng)利息。九、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益評(píng)價(jià)1財(cái)務(wù)成本分析11產(chǎn)品生產(chǎn)成本分析：紅霉素罐批材料消耗預(yù)計(jì)平均下降5%，DCS實(shí)施前后，紅霉素產(chǎn)品成本可比較如下：項(xiàng)目DCS實(shí)施前DCS實(shí)施后差額產(chǎn)品產(chǎn)量（6000+12000+5000）12=276000十億（6000+12000+5000）1.0812=298080十億22080十億原材料成本37000000.0035150000.00-1850000.00動(dòng)力成本46199640.0046199640.000.00人工成本4901760.