制药发酵罐数据采集组态监控系统方案

行业背景

在制药行业中，发酵罐作为生物制药过程的核心设备，主要用于微生物发酵、细胞培养等关键工艺，其运行状态直接影响药品的质量和生产效率。它通过精确控制温度、压力、pH值、溶氧量等关键参数，为微生物或细胞提供最佳的生长环境，从而实现目标产物的高效合成。

然而，目前很多制药企业十分依赖本地化控制系统，操作人员需24小时轮班值守，通过现场仪表记录参数、定时巡检设备状态，随后手动将数据录入生产管理系统。该模式存在数据同步滞后、人工成本高、工艺管控精度低等问题，难以满足制药行业对合规性、智能化与精细化生产的要求。

痛点分析

1、发酵工序往往在密闭罐体内进行，发酵温度、罐内压力、罐内液位、空气流量、PH值等参数异常往往不能及时发现，生产隐患较大。因此要求实现发酵罐的数据采集与远程监控。

2、发酵过程中可能产生大量泡沫，抬高了发酵液液位，对发酵工作造成干扰。通常通过加药装置添加消沫剂来避免逃液。因此需要实现自动加药装置的远程控制。

3、大量设备数据缺乏统一管理，难以进行统计与分析，无法精准挖掘参数变化与产品质量、产量的关联规律，工艺优化依赖操作人员的经验判断，因此需要实现可视化数据分析。

解决方案

对此，数之能通过本地部署“工业智能网关+工业组态管理平台”，通过接入发酵罐DCS控制系统，能够实时采集设备运行状态与工艺参数，并实现标准化处理与可视化展示，从而实现设备远程监控、异常告警、远程控制、数据统计与分析等功能，企业对制药发酵工序进行不间断连续监控，保证车间生产连续、稳定、安全、高效运行。

实现功能

1、数据采集

数之能·工业智能网关具备多个串口网口，支持接入PLC、DCS、SCADA、传感器、仪器仪表、数控机床、工业机器人等设备，实现设备联网与数据采集。

2、远程监控

管理人员能够远程监控发酵罐的工艺参数（温度、pH 值、溶解氧、搅拌转速、罐压、培养基液位、通气量等）与设备运行状态（电机启停、阀门开关、电压电流等）。

3、异常告警

管理人员能够预设告警规则，能够在监测到异常数据时自动通过微信、短信、邮件等方式进行告警，汇总告警设备、时间、数据等信息并形成实时报表，快速了解处理状态。

4、组态展示

数之能·工业组态管理平台提供丰富的组态控件库，能够快速搭建个性化监控大屏，直观展示发酵罐运行状态、工作参数、告警频率、历史曲线等信息，实现生产过程透明化。

5、远程控制

管理人员能够远程控制设备开关启停，如加药泵启停、阀门开关等，从而调整加药量、罐内液位、罐内压力等参数，提高响应效率，为实现无人值守发酵车间提供技术支撑。

6、统计分析

平台支持自定义生成生产数据报表，统计各个发酵罐的产量、性能等数据，从而基于数据分析手段制定科学合理决策，推动工艺改进、产能提升、成本控制等目标的实现。

应用价值

依托数之能工业组态管理平台，企业能够实现对制药发酵过程的远程实时监控、智能管理与精准控制，保障发酵过程的稳定性和产品质量的一致性，推动企业向智能化、精细化方向升级，推动企业的高质量发展。

审核编辑 黄宇