2024年5月26日发(作者：戚夏真)
绦 奢 论 囊一。 谢誊 曩｜¨．．。
新华Ｔｉ ｓ Ｎ ｅｔ—Ｐ６００系统在制药
企业发酵系统中的应用
杨海清
ｍ－北制药华胜有限公司（０５２１６０）
摘 要：制药企业是我国的支柱企业，发酵工程则是制药的基础。在发酵过程中，控制主要分为：温度自动控
制、补料系统控制、压力流量显示、恒温室的温湿度控制、各种信号的历史记录、报警等功能。九十年代我国
制药企业的发酵控制主要采用国外的ＰＬＣ加上组态软件，实现计算机控制。选用国外的系统存在造价高、
配件供货周期长、售后服务差等问题。另外，由于ＰＬＣ系统的主机一旦死机就会造成整个系统瘫痪，对生产
造成很大的影响
关键词：发酵；补料；固态继电器
采用新华集团公司的ＴｉｓＮｅｔ—Ｐ６００系统，可以
将发酵过程的控制方式组态为ＤＣＳ分散控制系统，
ＨＭ１人机操作接口站是操作人员对发酵系统
ＤＣＳ系统实现操作与控制的接口，包括 厂程师站
（ＥＮＧ）、操作员站（ＯＰＳ）等。两台计算机通过不同的
密码来登录完成不同的工作。
新华分布式处理器ＸＣＵ是ＴｉｓＮｅｔ的过程控制
使得发酵系统整个生产过程可以方便地使用视窗
架构的人机界面进行操作和管理，对每个发酵罐上
增加两种补料系统，并且在补料的安全性和准确性
进行了改进，增加了操作人员的操作记录和安全报
警功能 使用ｎＴ视化 形组态方式编程，“ 面即组
态．所见即所得”，在控制系统的监控画面上可直接
观察各个罐的运行参数，对各参数进行修改设定。
站，存储系统信息和过程控制策略与数据，通过冗
余的实时数据网络与ＨＭ１节点及其他ＸＣＵ连接，
通过Ｉ／Ｏ网络与Ｉ／０站节点连接，提供双向的信息交
换．实现各种先进的控制策略。完成数据采集、模拟
１ ＴｉｓＮｅｔ—Ｐ６００系统介绍
ＴｉｓＮｅｔ是新华集团公司推出的新一代基于网
络的智能一 业信息化控制系统解决方案ＴｉｓＮｅｔ系
歹０：ＴｉｓＮｅｔ—Ｐ４００、ＴｉｓＮｅｔ—Ｐ６００、ＴｉｓＮｅｔ—ＸＤＣ８００新华
调节、顺序控制、高级控制、专家系统以及其他不㈦
用户的特殊功能要求。分布式处理器ＸＣＵ根据需
要采用双冗配置。
ＴｉｓＮｅｔ系统的Ｉ／Ｏ卡件是专为ＴｉｓＮｅｔ系统而设
计的系列卡件，用于完成现场数据的实时采集与控
制。
智能过 控制系统。系统控制功能分散、管理集中，
集数据采集、过程控制、信息管理于一体，是一个全
集成的、结构完整、功能完善、面向整个生产过程的
先进过程控制系统
ＴｉｓＮｅｔ智能过程控制系统以３２位ＣＰＵ组成的
新华控制 ＸＣＵ为核心，采用新华集团公司开发的
操作干¨ 控人机界面 灵活配置输入输出Ｉ／０模件、
人机接口ＨＭＩ．利川Ｔ 业以太网实现现场信息采集
和系统通 ，以灵活多样的分布式Ｉ／Ｏ接受现场传
感检测信号。新华ＴｉｓＮｅｔ采用可视化图形组态技
术，符合ＩＥＣ ６１１３１．３同际标准的编程软件。该系统
２发酵系统控制方案
２．１工艺简介
药品发酵就是细菌在适宜生长的环境下，补充
适当的养料，以利于细菌快速生长。适宜的环境是
发酵罐温度恒定、溶解氧气量恒定、ＰＨ值为中性。
发酵是放热过程 控制冷水调节阀开度，使进入发
酵罐冷却管冷水量变化，达到发酵罐温度恒定：流
量恒定，通过控制搅拌机转速，使发酵罐内发酵液
的溶解氧最佳：发酵是放酸过程，采样测量ＰＨ值，
使补碱通知加量变化，达到发酵罐内ＰＨ值为『ｆ１性． 、
糖、玉米浆是细菌生长过程中所需要的养料，根据
发酵的不同周期，改变补糖、玉米浆通知加量，以适
应细菌不同生长周期之所需。
２．２控制系统
譬
叠
｜
提供常用的现场设备信息及功能模块。大大简化组
态：Ｅ作。
ＴｉｓＮｅｔ系统主要有人机操作接口站ＨＭＩ、新华
分布式处理器ＸＣＵ、Ｉ／Ｏ控制站电源模块以及网络
系统组成。
誊
ｉ ■■
＿
麓ｊ曩冀
警 譬
１）发酵罐温度控制
发酵罐温度控制是一个典型的单回路控制系
统。因为ＰＩＤ控制稳态精度高的特点，采用ＰＩＤ控
制方式，如图１所示
通知加量范围从０—１ １００，每个计量罐计量体
积已事先定义好，按照４或８小时为计算单位。每到
一
个周期加一罐料，周期的计算按Ｔ＝４或８小时通
知加量。实际加量是在４或８小时内所加料量积
累。积累加量是在发酵周期内共加料量累计。剩余
： Ｈ
图１
卜
时间是距离下次加料所需时间，每一个加料周期后
要重新计算。每到时间Ｔ，上料阀打开开始进料。当
料液上升碰到电极时，关闭上料阀。加料控制过程
还要考虑故障报警、启动停止系统、计量系统等。
补料故障报警有不来料报警、电极故障报警、
不出料报警。出现补料报警后，需手动点击报警消
除才能正常补料。
温度故障报警是当罐内温度超出设定温度范
围后温度显示数字变红，在报警画面显示具体报警
２）氧控制
氧控制是串级控制（外环为溶氧，内环为空气
流量）系统，如图２所示。
信息。
流量故障报警是空气流量突然减小，表示可能
出现逃液，要到现场查看。
图２
３小罐温度控制
小罐温度控制采用位式控制，如图３所示。
３）ＰＨ值控制
大罐ＰＹＩ值由采样测量 根据实测Ｐｉｔ值改变补
料的加量 达到ＰＨ值为中性。
２．３糖、硫氨、氨水、玉米浆补料控制
１）补料计量罐控制
补料计量罐由补料电极、进料阀、出料阀组成。
图３
补料电极为一根金属棒从补料计量罐上端插入，和
计量罐绝缘，通过调节长短可调节计量体积。补料
电极作为ＤＩ模块的正端、补料计量罐为金属作为
ＤＩ模块的负端，糖、硫氨、氨水、玉米浆导电液体，当
料液上升碰到电极时，电极和料罐短路，ＤＩ模块导
通。但是ＤＩ模块采样电压力为直流２４ Ｖ单向导
电．容易使料液电解粘住电极，长久使用导致电极
导电性能下降，所以外加交流２４ Ｖ中间转换继电器
隔离后再进入ＤＩ卡件。
补料进入补料计量罐时间很短，为准确控制补
料上升碰到电极即停止，首次采用固态继电器加以
控制。使用１年多以来运行稳定可靠。具体实现为，
４报警功能以及历史纪录
ＴｉｓＮｅｔ—Ｐ６００系统还具有完善的报警功能以及
所需要的历史纪录。当某个参数达到报警设定时，
该数据会闪烁并伴随声音报警。历史纪录根据需要
可保存相应的时间。
５结语
本方案是采用上海新华集团公司的ＴｉｓＮｅｔ—
Ｐ６００构成的ＤＣＳ系统，系统功能强大，界面友好，
软件组态十分方便灵活，能实时修改参数或逻辑功
能而无需编译下装程序，即改即得。该系统使得工
程师在复杂的智能控制调试中，无论是修改程序还
是训练参数，都具有不可比拟的优越性。该系统软
件及硬件稳定可靠，完全可与进口系统媲美。
固态继电器输入端为交流２４ Ｖ，输出为两组触点，一
组常开一组常闭。常开触点接到ＤＩ模块输入端，常
闭触点串到进料阀控制回路。控制流程：ＤＯ模块输
出补料信号一进料阀开一料液进入计量罐一碰触
电极 固态继电器动作 进料阀关、电极信号进入
ＤＩ模块输入端。
２）加料控制
１ ５９
2024年5月26日发(作者：戚夏真)
绦 奢 论 囊一。 谢誊 曩｜¨．．。
新华Ｔｉ ｓ Ｎ ｅｔ—Ｐ６００系统在制药
企业发酵系统中的应用
杨海清
ｍ－北制药华胜有限公司（０５２１６０）
摘 要：制药企业是我国的支柱企业，发酵工程则是制药的基础。在发酵过程中，控制主要分为：温度自动控
制、补料系统控制、压力流量显示、恒温室的温湿度控制、各种信号的历史记录、报警等功能。九十年代我国
制药企业的发酵控制主要采用国外的ＰＬＣ加上组态软件，实现计算机控制。选用国外的系统存在造价高、
配件供货周期长、售后服务差等问题。另外，由于ＰＬＣ系统的主机一旦死机就会造成整个系统瘫痪，对生产
造成很大的影响
关键词：发酵；补料；固态继电器
采用新华集团公司的ＴｉｓＮｅｔ—Ｐ６００系统，可以
将发酵过程的控制方式组态为ＤＣＳ分散控制系统，
ＨＭ１人机操作接口站是操作人员对发酵系统
ＤＣＳ系统实现操作与控制的接口，包括 厂程师站
（ＥＮＧ）、操作员站（ＯＰＳ）等。两台计算机通过不同的
密码来登录完成不同的工作。
新华分布式处理器ＸＣＵ是ＴｉｓＮｅｔ的过程控制
使得发酵系统整个生产过程可以方便地使用视窗
架构的人机界面进行操作和管理，对每个发酵罐上
增加两种补料系统，并且在补料的安全性和准确性
进行了改进，增加了操作人员的操作记录和安全报
警功能 使用ｎＴ视化 形组态方式编程，“ 面即组
态．所见即所得”，在控制系统的监控画面上可直接
观察各个罐的运行参数，对各参数进行修改设定。
站，存储系统信息和过程控制策略与数据，通过冗
余的实时数据网络与ＨＭ１节点及其他ＸＣＵ连接，
通过Ｉ／Ｏ网络与Ｉ／０站节点连接，提供双向的信息交
换．实现各种先进的控制策略。完成数据采集、模拟
１ ＴｉｓＮｅｔ—Ｐ６００系统介绍
ＴｉｓＮｅｔ是新华集团公司推出的新一代基于网
络的智能一 业信息化控制系统解决方案ＴｉｓＮｅｔ系
歹０：ＴｉｓＮｅｔ—Ｐ４００、ＴｉｓＮｅｔ—Ｐ６００、ＴｉｓＮｅｔ—ＸＤＣ８００新华
调节、顺序控制、高级控制、专家系统以及其他不㈦
用户的特殊功能要求。分布式处理器ＸＣＵ根据需
要采用双冗配置。
ＴｉｓＮｅｔ系统的Ｉ／Ｏ卡件是专为ＴｉｓＮｅｔ系统而设
计的系列卡件，用于完成现场数据的实时采集与控
制。
智能过 控制系统。系统控制功能分散、管理集中，
集数据采集、过程控制、信息管理于一体，是一个全
集成的、结构完整、功能完善、面向整个生产过程的
先进过程控制系统
ＴｉｓＮｅｔ智能过程控制系统以３２位ＣＰＵ组成的
新华控制 ＸＣＵ为核心，采用新华集团公司开发的
操作干¨ 控人机界面 灵活配置输入输出Ｉ／０模件、
人机接口ＨＭＩ．利川Ｔ 业以太网实现现场信息采集
和系统通 ，以灵活多样的分布式Ｉ／Ｏ接受现场传
感检测信号。新华ＴｉｓＮｅｔ采用可视化图形组态技
术，符合ＩＥＣ ６１１３１．３同际标准的编程软件。该系统
２发酵系统控制方案
２．１工艺简介
药品发酵就是细菌在适宜生长的环境下，补充
适当的养料，以利于细菌快速生长。适宜的环境是
发酵罐温度恒定、溶解氧气量恒定、ＰＨ值为中性。
发酵是放热过程 控制冷水调节阀开度，使进入发
酵罐冷却管冷水量变化，达到发酵罐温度恒定：流
量恒定，通过控制搅拌机转速，使发酵罐内发酵液
的溶解氧最佳：发酵是放酸过程，采样测量ＰＨ值，
使补碱通知加量变化，达到发酵罐内ＰＨ值为『ｆ１性． 、
糖、玉米浆是细菌生长过程中所需要的养料，根据
发酵的不同周期，改变补糖、玉米浆通知加量，以适
应细菌不同生长周期之所需。
２．２控制系统
譬
叠
｜
提供常用的现场设备信息及功能模块。大大简化组
态：Ｅ作。
ＴｉｓＮｅｔ系统主要有人机操作接口站ＨＭＩ、新华
分布式处理器ＸＣＵ、Ｉ／Ｏ控制站电源模块以及网络
系统组成。
誊
ｉ ■■
＿
麓ｊ曩冀
警 譬
１）发酵罐温度控制
发酵罐温度控制是一个典型的单回路控制系
统。因为ＰＩＤ控制稳态精度高的特点，采用ＰＩＤ控
制方式，如图１所示
通知加量范围从０—１ １００，每个计量罐计量体
积已事先定义好，按照４或８小时为计算单位。每到
一
个周期加一罐料，周期的计算按Ｔ＝４或８小时通
知加量。实际加量是在４或８小时内所加料量积
累。积累加量是在发酵周期内共加料量累计。剩余
： Ｈ
图１
卜
时间是距离下次加料所需时间，每一个加料周期后
要重新计算。每到时间Ｔ，上料阀打开开始进料。当
料液上升碰到电极时，关闭上料阀。加料控制过程
还要考虑故障报警、启动停止系统、计量系统等。
补料故障报警有不来料报警、电极故障报警、
不出料报警。出现补料报警后，需手动点击报警消
除才能正常补料。
温度故障报警是当罐内温度超出设定温度范
围后温度显示数字变红，在报警画面显示具体报警
２）氧控制
氧控制是串级控制（外环为溶氧，内环为空气
流量）系统，如图２所示。
信息。
流量故障报警是空气流量突然减小，表示可能
出现逃液，要到现场查看。
图２
３小罐温度控制
小罐温度控制采用位式控制，如图３所示。
３）ＰＨ值控制
大罐ＰＹＩ值由采样测量 根据实测Ｐｉｔ值改变补
料的加量 达到ＰＨ值为中性。
２．３糖、硫氨、氨水、玉米浆补料控制
１）补料计量罐控制
补料计量罐由补料电极、进料阀、出料阀组成。
图３
补料电极为一根金属棒从补料计量罐上端插入，和
计量罐绝缘，通过调节长短可调节计量体积。补料
电极作为ＤＩ模块的正端、补料计量罐为金属作为
ＤＩ模块的负端，糖、硫氨、氨水、玉米浆导电液体，当
料液上升碰到电极时，电极和料罐短路，ＤＩ模块导
通。但是ＤＩ模块采样电压力为直流２４ Ｖ单向导
电．容易使料液电解粘住电极，长久使用导致电极
导电性能下降，所以外加交流２４ Ｖ中间转换继电器
隔离后再进入ＤＩ卡件。
补料进入补料计量罐时间很短，为准确控制补
料上升碰到电极即停止，首次采用固态继电器加以
控制。使用１年多以来运行稳定可靠。具体实现为，
４报警功能以及历史纪录
ＴｉｓＮｅｔ—Ｐ６００系统还具有完善的报警功能以及
所需要的历史纪录。当某个参数达到报警设定时，
该数据会闪烁并伴随声音报警。历史纪录根据需要
可保存相应的时间。
５结语
本方案是采用上海新华集团公司的ＴｉｓＮｅｔ—
Ｐ６００构成的ＤＣＳ系统，系统功能强大，界面友好，
软件组态十分方便灵活，能实时修改参数或逻辑功
能而无需编译下装程序，即改即得。该系统使得工
程师在复杂的智能控制调试中，无论是修改程序还
是训练参数，都具有不可比拟的优越性。该系统软
件及硬件稳定可靠，完全可与进口系统媲美。
固态继电器输入端为交流２４ Ｖ，输出为两组触点，一
组常开一组常闭。常开触点接到ＤＩ模块输入端，常
闭触点串到进料阀控制回路。控制流程：ＤＯ模块输
出补料信号一进料阀开一料液进入计量罐一碰触
电极 固态继电器动作 进料阀关、电极信号进入
ＤＩ模块输入端。
２）加料控制
１ ５９