krka是斯洛文尼亞的主要藥品和化工產(chǎn)品供應(yīng)商，他們的最終產(chǎn)品主要是大眾消費藥品。為了奠定競爭力和未來發(fā)展的基礎(chǔ)，90年代中期，Krka決定建立一個全新的現(xiàn)代化工廠來生產(chǎn)固體藥品。工廠命名為NOTOL，包括三個相連建筑：生產(chǎn)大樓、行政接待中心和包裝樓。在生產(chǎn)大樓中，實現(xiàn)了一個全新的生產(chǎn)概念，半成藥片(糖衣藥片和膠囊)的生產(chǎn)形成了基于空間隔離和氣候隔離的區(qū)域。所謂的“生產(chǎn)島”與獨立的入塢站、生產(chǎn)島之間的內(nèi)部傳輸、原料垂直流動和標準集裝箱的進樣一同使用。

　　方案的確定

　　龐大的生產(chǎn)樓有五層。清潔房在二樓和四樓；技術(shù)房在一樓、三樓和五樓，位于獨立的生產(chǎn)島后面。這樣一來，各種生產(chǎn)階段需要的獨立材料可以由高層樓面提供，而且在不同的生產(chǎn)島中的生產(chǎn)過程可以遞交到島的下一層樓面執(zhí)行下一步的傳輸和處理。生產(chǎn)島和技術(shù)房的接口通過入塢站的送料和收料來實現(xiàn)，并且提供一個干凈安全的方式與清潔房交換材料。因此，這些入塢站是清潔生產(chǎn)的概念得以實現(xiàn)的關(guān)鍵部分，它們代表NOTOL工廠非常重要的創(chuàng)新理念之一。所有材料的傳輸由自動導(dǎo)航傳輸工具(AGV)完成，AGV以封箱為單位傳輸藥粉藥片。

　　因為該工程有分布廣、要求高的性質(zhì)，公司任命了來自各個領(lǐng)域的專家組成了一個項目組，保證每個NOTOL的目標都能得以實現(xiàn)。該項目組包括Krka的員工，以及在國際上享有聲望的國內(nèi)外企業(yè)，這些外國企業(yè)在制藥工程、物流和生產(chǎn)過程方面擁有很多經(jīng)驗。

　　NOTOL工廠的自動化大部分由Krka電氣工程和自動化的部門經(jīng)理Samo Somrak設(shè)計，他與Krka項目組一起，從全面的需求分析著手，描述該系統(tǒng)和它的獨立元件如何工作，描述整個系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)以及每個獨立元件的任務(wù)。主要關(guān)注自動化材料傳輸?shù)男赂拍詈腿雺]站的使用，以此來把材料和物品傳輸?shù)矫總�生產(chǎn)島。

　　生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)與獨立的SCADA系統(tǒng)、整個物流系統(tǒng)一起，組成了NOTOL工廠的關(guān)鍵自動化部分。

　　MES系統(tǒng)的目的在于監(jiān)視內(nèi)部傳輸、稱重系統(tǒng)、顆粒定劑量系統(tǒng)、翻轉(zhuǎn)機、清洗站、重量校驗和移動就地清洗(CIP)器件的復(fù)雜運作。然而，這兩個系統(tǒng)的整合建立在這樣的前提上—萬一MES系統(tǒng)不可用，SCADA系統(tǒng)仍然可以獨立工作。

　　每個獨立生產(chǎn)島的SCADA和控制系統(tǒng)的主要目標是將原料進出生產(chǎn)島自動化。它主要包括不同位置之間的裝箱和傳輸材料的入塢、出塢。其它任務(wù)包括分配、結(jié)晶、成片等等。然而，不同的生產(chǎn)島的實際生產(chǎn)是基于獨立的SCADA系統(tǒng)的。

　　針對這些SCADA系統(tǒng)和所有HVAC系統(tǒng)的開發(fā)，Krka選擇了GE Fanuc分銷商和系統(tǒng)集成商Metronik。所有SCADA系統(tǒng)都使用GE Fanuc的iFIX HMI/SCADA產(chǎn)品。

　　下面的任務(wù)都和基于直觀的動態(tài)變化的用戶界面的SCADA系統(tǒng)有關(guān)，該界面專門引領(lǐng)操作者：

　　◆后繼設(shè)備狀態(tài)的可視化；◆步驟控制(決定于每個獨立生產(chǎn)島的目的)；◆本地差錯處理；◆MES系統(tǒng)和PLC接口的建立；◆擴展帶數(shù)據(jù)報告的關(guān)系數(shù)據(jù)庫。

　　SCADA系統(tǒng)涵蓋了操作員層面，并且負責操作入塢站、生產(chǎn)機器、就地清洗(CIP)和就地干燥(DIP)系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)同時還處理生產(chǎn)、報告、歷史數(shù)據(jù)、報警和事件的物理執(zhí)行。因此，SCADA站是大部分工作事件的主要系統(tǒng)。

　　MES系統(tǒng)的主要接口基于一個數(shù)據(jù)庫實施。在這種方式下，每個命令轉(zhuǎn)發(fā)到SCADA系統(tǒng)，然后把返回信息送回到MES系統(tǒng)。因此，生產(chǎn)完全由計算機輔助，另外有一個高效的多層系統(tǒng)把自動化分單元整合到工廠的系統(tǒng)監(jiān)視、控制和運行中。

　　生產(chǎn)流程

　　內(nèi)部傳輸機制與各種自動生產(chǎn)島互相關(guān)聯(lián)，把產(chǎn)品從原材料加工到成品。具體過程如下：

　　批量生產(chǎn)和成品生產(chǎn)的規(guī)劃為Krka商業(yè)應(yīng)用而集中規(guī)劃。規(guī)劃被確認后，轉(zhuǎn)到工廠來實施。NOTOL工廠的規(guī)劃負責人檢查所有可用的資源并且把制造訂單分配出去。該批次被確認后，稱重過程在稱重艙內(nèi)啟動。操作員通過MES系統(tǒng)選擇生產(chǎn)任務(wù)，并且定購所需要的原材料和稱重用的裝箱。裝箱位于稱重艙下方的地面上，并停放在入塢站內(nèi)。稱重艙內(nèi)有兩個除塵艙，需要用到的原材料將送往該處。技術(shù)房中一個特殊的傳輸車把要用的原材料的托盤放到除塵艙中。除塵完成后，托盤由手動拖車收回到稱重房內(nèi)。接到原材料后，操作員識別原材料，然后開始稱重。稱重由SCADA系統(tǒng)控制，確保準確度并且記錄結(jié)果。批次稱重完成后，裝有稱重后原材料的裝箱出塢，并且由AGV帶往一個全自動的勻化系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)器。勻化完成后，裝箱可以進入下一個生產(chǎn)階段：粒化。

　　通過使用MES，操作員能選擇工作量，定購裝有配料混合物的裝箱和供裝篩后粉粒的裝箱。裝有混合物的裝箱放在粒化生產(chǎn)島上的輸送入塢站里，空的裝箱放在下面的地板上。干燥操作完成且粒化操作也結(jié)束時，干燥的顆粒被篩進地上的裝箱里。在添加了成片添加劑后，成片的混合物就完成了。裝有成片混合物的裝箱放在成片生產(chǎn)島上的入塢站內(nèi)，產(chǎn)出的藥片收進小一些的藥片裝箱中。成片工序通過一個高性能的壓藥片機電腦執(zhí)行，它配備有供過程控制的自動元件。

　　批量包裝在自動生產(chǎn)線上執(zhí)行，生產(chǎn)線配備了一個特殊控制系統(tǒng)來確保成品的完美品質(zhì)。把大型材料傳輸?shù)桨�裝線上的入塢站由AGV完成，同時AGV還負責把要包裝的材料傳輸?shù)桨�裝線上。包裝完成后，AGV把成品送到成品倉庫的分發(fā)處。

　　生產(chǎn)設(shè)備在一個封閉的系統(tǒng)中由自動清洗站和CIP單元清潔。所有使用過的裝箱都要在一個自動清洗站中清洗完畢。AGV把裝箱安放在清洗站前的傳輸帶上。送入送出自動清洗站都是全自動控制的。裝箱的最后識別在清洗站中進行，并且通過SCADA從MES系統(tǒng)中獲得清洗配方。

　　清洗后，裝箱在站內(nèi)干燥。AGV把經(jīng)過清潔、干燥的封閉的裝箱從房前送到清洗后的裝箱專用的停放區(qū)。當一次生產(chǎn)結(jié)束后，在一個生產(chǎn)島中的操作員啟動清洗工序。在中央CIP單元補給站里的移動CIP元件根據(jù)處方配方，將其內(nèi)部裝水、洗滌液和純水。AGV把CIP元件帶到所選的生產(chǎn)島中。

　　因為構(gòu)造和入塢方法的不同，入塢站和出塢站有不同的CIP單元。清洗完成后，AGV把CIP單元送回補給站，并且把移動DIP單元帶到生產(chǎn)島中。干燥完成后，生產(chǎn)島和入塢站都準備好進行下一個產(chǎn)品的生產(chǎn)了。這些移動CIP和DIP單元的開發(fā)花費了很多努力，在制藥行業(yè)中是獨樹一幟的。

　　iFIX除了用來操作和控制生產(chǎn)島，還用在NOTOL工廠中的HVAC里。在這里，510個房間里諸如溫度、氣壓和濕度的數(shù)值都是通過3臺iFIX SCADA服務(wù)器來監(jiān)控的。

　　NOTOL工廠的始建于1998年。第一階段主要是20個生產(chǎn)島和約40個iFIX SCADA系統(tǒng)的搭建，在2002年初完成。2002年5月投入生產(chǎn)。NOTOL工廠仍然月復(fù)一月地成長，最終將包括50個生產(chǎn)島和80個iFIX SCADA系統(tǒng)。所有這些SCADA系統(tǒng)都會添加到現(xiàn)有的Krka網(wǎng)絡(luò)中。所以，現(xiàn)在通過這個網(wǎng)絡(luò)能訪問總共2500臺電腦和200臺iFIX SCADA服務(wù)器能，遍布各個Krka工廠。

　　由于整個工廠中不同的生產(chǎn)站有不同的任務(wù)，所以，不同的iFIX SCADA應(yīng)用有不同的復(fù)雜度。最復(fù)雜的是中央CIP的監(jiān)視。該站負責準備CIP媒介、全自動清洗裝箱的“清洗機”和在“補給站”中的對移動CIP單元的補給。然后AGV把移動CIP單元傳送到不同的入塢站中，入塢站的CIP在那里進行。之后，入塢站通過使用移動DIP單元干燥。移動CIP和DIP單元都自帶系統(tǒng)，包括容器、閥門、加熱器、傳感器等和自帶的PLC控制器。這些單元位于入塢站中，同時連接到電源、氣體供給和本地網(wǎng)絡(luò)，在運輸過程中由電池供源。因此，所有的移動CIP和DIP單元的監(jiān)控，由該單元目前所在的各個站中的SCADA系統(tǒng)執(zhí)行。

　　iFIX SCADA系統(tǒng)特性

　　控制各個生產(chǎn)島的iFIX SCADA系統(tǒng)是前面描述的生產(chǎn)過程中功能性的主要部分。接下來描述的iFIX特性對于滿足實現(xiàn)NOTOL工廠的領(lǐng)先技術(shù)的需求很重要。

　　◆iFIX的內(nèi)嵌Visual Basic for Applications(VBA)用作多種任務(wù)的通用腳本語言。它除了能提供普通的VBA用戶形式和控制，還能將PLC上的表格和測力計或觸發(fā)器和上載報告數(shù)據(jù)的通信驅(qū)動的實現(xiàn)整合到iFIX應(yīng)用中。因此無須附加外部應(yīng)用，特別值得一提的是，VBA對于標準的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的支持非常有用。

　　◆iFIX調(diào)度程序、VBA和Microsoft ActiveX數(shù)據(jù)對象(ADO)的支持用來實現(xiàn)MES系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)的接口。該調(diào)度程序在后臺運行，這使得用戶界面獨立于MES系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)在后臺的通信過程。

　　◆Windows安全認證的使用由iFIX提供，它對于在一個龐大的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，如Krka正在使用的網(wǎng)絡(luò)，管理iFIX SCADA系統(tǒng)很重要。對于iFIX SCADA系統(tǒng)的集中式安全管理可以基于Windows安全認證進行。

　　◆高效的iFIX網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)使得HVAC數(shù)據(jù)也能在各個生產(chǎn)島中的SCADA系統(tǒng)中顯示。因為這個功能，沒有必要安裝額外的硬件來調(diào)控生產(chǎn)房內(nèi)的溫度、氣壓和濕度指標。

　　◆The Recipe builder用來存儲PLC中單獨的配方。這對于CIP和DIP的處理很重要，因為MES系統(tǒng)只提供配方號，但不是配方本身，配方存儲在PLC中。

　　◆節(jié)點別名的使用允許Krka保存各個生產(chǎn)島類型的各個圖片的單獨備份。圖片可以很方便地傳送給各個站。同時，做出的修改也能迅速調(diào)整并應(yīng)用到各個站中。此外，在這種方式下，每個的圖片的確認可以更方便地進行。

　　◆iFIX全局對象已經(jīng)使用在彩色門限表、節(jié)點范圍變量和普遍子程序的配置中，簡化了項目的配置。

　　原來的規(guī)劃是使用內(nèi)置的iFIX historian來存儲各種應(yīng)用中的歷史數(shù)據(jù)，在NOTOL工廠的實施階段，GE Fanuc的iHistorian產(chǎn)品的發(fā)布讓我們改變了策略，并且它提供了一個更先進的存儲各種數(shù)據(jù)的方式。現(xiàn)在，一個iHistorian服務(wù)器在一個集中存檔中收集全廠的數(shù)據(jù)，這個不能用一個標準的歷史數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)。對于這個功能，特別是iHistorian Client/Server架構(gòu)，是能在一個中央存檔中存儲全廠范圍的數(shù)據(jù)，以及能為全廠的每個分析目的發(fā)布歷史數(shù)據(jù)的重要前提。

　　現(xiàn)在超過3200個標簽的值