物料配料自动控制信息管理系统
1. 背景
面对制药行业产品标准的不断提升，制药企业对制药过程生产管理，产品质量而来的要求也越来，除了解决生产过程自动化要求，对生产过程的信息化智能化需求不断增长。为了满足行业日益增长的新需求，响应国家提出《中国制造2025》，制药业的信息化与智能化是未来的发展核心。制药车间生产信息化建设，设备的信息化功能是的基础。
传统的设备或者工艺系统的控制系统以实现电气自动化控制为主要目的，而企业生产的信息化过程，最直接的需求就是批次化生产：按照生产计划批次要求，进行生产。目前的绝大多数自控设备并没有批次生产的概念。 设备实现批次化生产，使设备可以接受信息化系统下达的生产指令，并可以执行指令并完成反馈，使生产设备成为生产过程中的一个完整信息化单元，最终实现自动化与信息化的融合。
我公司设计开发的物料配料自动控制信息系统，以批次化生产为主导思想，具有完备的信息化接口，在信息化智能化方面也取得了一定的成果，符合国家技术装备发展趋势。
2. 系统概述
在企业信息系统结构中，控制层需要提供对现场设备的控制，同时还需要对信息系统，提供信息化接口，接收、解读、并执行生产指令。是现场设备和信息管理之间的重要桥梁。 本物料配料自动控制信息系统是以SCADA系统为基础的管理系统，在常规scada系统中，增加了生产指令执行管理，配料批次管理，配方管理，实现生产指令通过信息系统下达，以批次为单位进行生产过程执行，执行完成后将执行信息反馈配料过程 。
企业资源管理系统Enterprise Resource Planning System (ERP)统计&分析系统Statistical & Analytical system 生产执行系统Manufacturing Execution System (MES )集散控制系统/管理控制和数据采集系统Distribution Control System (DCS )& Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA )过程控制器/接口Process Controller & Interface公司层Enterprise Level43210生产计划/仓储/管理费用Production planning, warehouse, Management costing车间层 Plant Level生产和质量控制/统计/数据保存Production & Quality Control, Statistics, Data Archiving 控制层 Control Level人机接口/报表/趋势Man Machine Interface, Reporting, Trending 过程层 Process Level自动控制，报警，PIDAutomation Control, Alarming, PID 执行器/传感器Actuators & Sensors现场层 Field Level执行，测量Actuation, Measurement
信息系统功能结构图
本系统以SCADA系统为平台，在此平台上进行系统功能的二次开发，实现智能配料过程管理控制。与传统的信息管理系统不同，本系统功能围绕自动配料等自动化程度高的设备，建立服务于自动化过程控制的软件系统，使用计算机识别技术，打印技术，自动控制技术，信息技术，形成智能配料系统，满足客户对于配料过程自动化，信息化，智能化的要求。
以S88标准对程序进行设计。系统按照批次工单进行执行。系统自动化运行过程中，执行、暂停、取消、结束、停止过程和状态，都在一个执行批次的过程中运行，保证工单执行过程中的批次完整性。
同时，系统具有柔性化定义流程的功能。通过界面的对流程过程的选择，配置自己需要的配料过程。
2.1. 系统功能结构
1) 物料管理
物料管理主要是对进入此系统的物料进行录入称重，以及记录，实现对物料投料的管理。物料录入，通过人工或者信息系统提供物料信息，对投入物料重量进行称量，系统对物料投入信息进行记录。 2) 工单执行
通过系统建立工单或通过信息系统接收工单，将工单信息转化为自动化设备执行参数，驱动设备按照工单指令，实现配料过程批次化控制。 3) 配料批次控制
配料过程以批次为生产周期进行生产，严格执行按照工单（配方）规定执行自动化系统
控制程序，实现批次生产的配方执行，生产柔性化。 4) 生产执行约束
为了实现精确生产，避免生产过程中的人为操作失误造成生产损失，乃至事故，系统通过对投料过程，配料过程的指令信息核对确认，重要步骤电子签名，物料及容器编码识别的约束手段，保证系统执行的正确性。 5) 分析统计
生成工艺生产过程生产批次报表，物料平衡等质量相关报表，工艺数据报表，物料使用报表，工单报表等，通过这些报表，实现对配料过程的分析。 6) 过程识别
集成信息化附件设备，如打印机，扫描枪，RFID等信息识别设备，赋予物料进入到称配过程的可识别信息。
生产报表工艺类报表质量类报表物料类报表分析统计物料管理物料称重物料批次追溯物料接收物料基础信息生产过程数据监视账户管理权限管理电子签名管理系统管理工单管理工单管理配料过程管控系统工单追溯物料接收投料站投料生产执行管理自动配料执行手动配料条码规则条码打印条码管理过程电子记录
2.2. 系统硬件结构
系统采用CS结构，控制管理服务器作为系统中心服务器对整个系统进行管理。通过以工业以太网为网络，连接各个工序的操作站。每个工序放置一台操作站，连接各工序设备。通过操作站实现各工位的功能。
1) 物料接收操作站，实现物料录入，扫描，称重。 2) 投料站操作站，实现扫码，称量复核，投料控制。
3) 自动配料站，实现自动配料工单执行，配料结束产品RFID赋码。 4) 管理站，实现工单建立与管理。
智能配料控制管理系统管理站控制管理服务器物料接收投料站自动配料站操作站操作站操作站电子称标签打印机电子称扫描枪投料站
3. 系统设计
3.1. 业务流程设计
针对自动配料过程，依据工位对系统业务流程进行了描述（如下图）。通过管理中心的工单的制定和下发，发送指令，各工位以工单配方作为指导和约束，进行各工位的业务操作。 业务说明如下： 1) 管理中心：编制生产配方，下发物料接收表，记录投料、称配过程记录，生成批次记录。 2) 物料接收工位：根据物料接收表接收物料，打印标签。 3) 粉碎过筛工位：根据执行工单，扫描物料，投料。
4) 自动配料：配料料仓上料，绑定IBC料仓，根据工单配料。
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