一种制药制造执行系统及其执行方法与流程

本发明涉及制药领域，特别涉及一种制药制造执行系统及其执行方法。

背景技术：

制药制造执行系统通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。系统设置了必要的接口，与提供生产现场自动化设备建立数据通讯。当工厂发生实时事件时，系统能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。

现有的制药制造执行系统主要是通过实时采集现场数据对生产实时事件进行报告和记录，根据系统分析后需要的进行设备操作动作仍然需要人员在自动化设备上进行操作，不能直接通过系统直接对自动化设备设置参数与指令，这种方式导致人员需要在两套系统之间切换，过程复杂，耗时较长，生产运行过程效率低下。

有鉴于此，提出本发明。

技术实现要素：

本发明对上述现有技术的不足，提供了一种制药制造执行系统及其方法。

为解决现有技术中存在的问题，采用的具体技术方案是：

一种制药制造执行系统，包括：

scada服务器，用于数据采集和系统监视并将获得的信号发送至制造系统服务器；

制造执行系统服务器，用于接收信号并驱动可编程逻辑控制器改变变频器的工作频率。

本发明较佳地实施例中，上述scada服务器还包括opc服务器；制造系统服务器还包括与opc服务器建立映射关系的opc客户端。

本发明较佳地实施例中，还包括：系统客户端，用于显示制造执行系统服务器接收的信号，以及输入控制信息并发送至制造系统服务器。

本发明较佳地实施例中，还包括：串口服务器，用于将制造执行系统服务器与可编程逻辑控制器建立映射关系。

本发明较佳地实施例中，上述制造执行系统服务器与串口服务器使用tcp/ip网络接口进行数据双向传输，可编程逻辑控制器与串口服务器使用rs-232接口、rs-485接口和rs-422接口中的任意一种进行数据双向传输。

本发明较佳地实施例中，上述可编程逻辑控制器与变频器使用rs-232接口、rs-485接口和rs-422接口中的任意一种进行数据双向传输。

本发明较佳地实施例中，还包括：执行机构，用于根据变频器的工作频率改变工作状态。

本发明较佳地实施例中，上述变频器与执行机构使用rs-232接口、rs-485接口和rs-422接口中的任意一种进行数据双向传输。

本发明较佳地实施例中，上述执行机构包括数据采集器、条形码扫描抢、条形码打印机、计量器、检测仪器、机械手或变频电机。

一种制药制造执行系统的执行方法，应用于上述的制药制造执行系统，包括：

scada服务器获得执行机构的信号并发送至制造执行系统服务器；

制造执行系统服务器接收信号并驱动可编程逻辑控制器改变变频器的工作频率，从而改变执行机构的工作状态。

通过采用上述方案，本发明制药制造执行系统及其方法与现有技术相比，其技术效果在于：

本发明实施例的制药制造执行系统及其方法，通过选择合适的物理网络、通讯方式、接口协议以及计算机程序，实现了制药执行系统直接控制现场自动化设备的目的。此外，还可以利用制药制造执行系统采集数据的分析结果，合理和及时的控制现场自动化设备的运行，避免设备的误操作和不当操作，提高制药过程设备控制的效率，从而提升生产力。

附图说明

图1为本发明提供的制药制造执行系统的结构框图；

图2为本发明提供的制药制造执行系统的流程图；

图3为本发明实施例提供的制药制造执行系统的控制数据流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实例并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

请参照图1，本发明实施例提供一种制药制造执行系统100，包括：scada服务器110、制造执行系统服务器120、系统客户端130、串口服务器140、可编程逻辑控制器150、变频器160和执行机构170。

scada服务器110（数据采集与监视控制系统服务器）用于数据采集和系统监视并将获得的信号发送至制造执行系统服务器120。作为优选，scada服务器110还包括opc（oleforprocesscontrol）服务器，其用于与制造执行服务器120之间进行通信。

具体地，scada服务器110包括一台x86架构的可运行windowsserver操作系统的高性能计算机，以及提供opc服务器功能的计算机程序。

制造执行系统服务器120用于接收信号并驱动可编程逻辑控制器150（plc）改变变频器160的工作频率。与scada服务器110相对应，制造系统服务器120还包括与opc服务器建立映射关系的opc客户端。

具体地，制造执行系统服务器120包括一台x86架构的可运行windowsserver操作系统的高性能计算机，以及提供具有opc客户端功能的计算机程序。

系统客户端130用于显示制造执行系统服务器120接收的信号，以及输入控制信息并发送至制造执行系统服务器120。

具体地，系统客户端130包含具有以太网通讯接口的个人计算机，并可运行windows系列操作系统。

承上述，scada服务器110、制造执行系统服务器120和系统客户端130均通过以太网交换机实现通信。

串口服务器140用于将制造执行系统服务器120与可编程逻辑控制器150建立映射关系。

其中，制造执行系统服务器120与串口服务器140使用tcp/ip网络接口进行数据双向传输，可编程逻辑控制器150与串口服务器140使用rs-232接口、rs-485接口和rs-422接口中的任意一种进行数据双向传输。

可编程逻辑控制器150用于根据制造执行系统服务器120指令驱动变频器160改变工作频率。

其中，可编程逻辑控制器150与变频器160使用rs-232接口、rs-485接口和rs-422接口中的任意一种进行数据双向传输。

执行机构170用于根据变频器160的工作频率改变工作状态。执行机构170包括数据采集器、条形码扫描抢、条形码打印机、计量器、检测仪器、机械手或变频电机等。

其中，变频器160与执行机构使用rs-232接口、rs-485接口和rs-422接口中的任意一种进行数据双向传输。

请参照图2，一种制药制造执行系统的执行方法，应用于上述的制药制造执行系统100，包括如下步骤：

s201，scada服务器110获得执行机构170的信号并发送至制造执行系统服务器120；

s203，制造执行系统服务器120接收信号并驱动可编程逻辑控制器150改变变频器160的工作频率，从而改变执行机构170的工作状态。

请参照图3，具体地，制造执行系统120使用的c#语言开发的计算机软件程序，其中设置了需要下发的参数变量（如附图3中电机速度、电机启动/停止信号）。程序中分别用整型和布尔型作为这两个参数的类型，当这个两个参数被赋予合法的值后，制造执行系统120通过opc客户端通过建立与opc服务器（即scada服务器110）连接，同时调用opc同步写接口syncwrite（），将这两个参数的值传入scada服务器110中对应的输出参数/控制点(out1,out2)，scada服务器110将对参数的值进行预先设置的合法性验证，同时输出参数（控制点）已经与可编程逻辑控制器150（此例中西门子s7-200）中对应的点位(q0.0,q0.1)进行modbus链路通道的连接，再经过合法性验证后，输出参数将会设置可编程逻辑控制器150中对应的变频器控制模块的输出点位(q0.0,q0.1)为被赋予的值。

之后，可编程逻辑控制器150与变频器160的相应的输入参数已经建立modbus连接（若此处不具备modbus通讯条件，可以采用硬接线的方式），可编程逻辑控制器150的中控制模块输出的点位值设置变频器160的相应的输入参数（ain2，din1），最终变频器160执行控制指令控制电机运行。其中，变频器160的具体可选择0-10v电压或4-20ma电流的变频器，方便控制变频频率。

综上，本发明实施例的制药制造执行系统100及其执行方法，通过选择合适的物理网络、通讯方式、接口协议以及计算机程序，实现了制药执行系统100直接控制现场自动化设备的目的。此外，还可以利用制药制造执行系统100采集数据的分析结果，合理和及时的控制现场自动化设备的运行，避免设备的误操作和不当操作，提高制药过程设备控制的效率，从而提升生产力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、均包含在本发明的保护范围之内。