关键词：微生物发酵；发酵制药；发酵药物；青霉素；氨基酸
一、微生物发酵及其制药技术概述
所谓微生物发酵就是利用微生物的代谢功能将特定的原料转化成人们所需的物质，以满足人们的其他生活与生产需求。由于世界上的微生物种类很多，不同类型的微生物其遗传特性也各不相同，所以用以微生物发酵其所能达到的生产水平也相差较大。同时微生物发酵对环境条件的要求较为苛刻，所以培养条件的不同也将影响其最终的生产水平和发酵质量。
目前，微生物发酵技术已经在食品加工、能源工业、化学工业、农业以及药品制造等领域都得到了深入应用，对人类社会的发展起到推动作用。
二、微生物发酵制药技术类别
根据微生物存放设备类型的不同，发酵制药技术又可以分为四类，即利用敞口设备的敞口发酵，使用密闭型设备的密闭发酵，利用浅盘的浅盘发酵。此外还有深层发酵，该微生物发酵制药技术在实际操作中由于需要达到深层要求，所以十分复杂。
三、MACS-K系列DCS
（一）MACS-K系列DCS系统硬件
MACS-K系列DCS系统是面向过程自动化应用的大型分布式控制系统，融入安全设计的理念，采用全冗余、多重隔离等可靠性设计技术，属于安全防护、开放、易用集成化系统网络平台。该DCS系统还具有配置灵活，控制可靠、开放性强和在线维护方便等优点
（二） MACS-K系列DCS系统软件
①全面支持WIN7，WIN10
②组态软件，采用WINDOWS资源管理器结构，易学易用；
③全面支持多语言，操作界面语言可实时切换。
④支持批量导入/导出测点清单的组态过程，极大提高了组态效率
⑤支持标准Excel文件，便于修改检查，减少人为错误，同时便于和设计院之间的文件传递
⑥多工程师站协同组态功能，可以并行工作节省时间，提高效率。
⑦可以在调试阶段，试运行阶段，或者正常生产运行阶段，进行控制器程序的修改下装，丝毫不用担心正在运行的装置有任何的影响
⑧自诊断功能强大，算法先进，功能块集成度高。
（三）DCS系统整体配置
完整的MACS-K系列DCS控制系统由工程师站、历史站、操作员站、DCS控制站、工业控制网络等组成。
工程师站：完成逻辑及上位机组态、在线下装、调试运行、组态备份等。
历史站：完成历史数据存储、报警信息存储、操作日志信息存储等。
操作员站：完成生产现场的监视及控制管理。界面统一、实时过程监控和操作。
DCS控制站：完成现场信号采集、工程单位变换、控制和联锁控制算法、控制输出、通过系统网络将数据和诊断结果传送到操作员站等功能。控制器冗余配置、最小10ms控制执行周期同时具有强大的诊断功能。
（四）权限管理
用户可登录的级别有：监视员级别（VIEW）、操作员级别（OPERATOR）、值班长级别（SUPERVISOR）、工程师级别（ENGINEER） 和管理员级别（ADMINISTRATOR）五种，登录级别是通过在工程总控软件添加相应级别的用户来实现的，填入用户名及口令后即登录完成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该项目权限设置如下：
监视级别：只可以对系统进行浏览、监视性操作以及一些基本设置，例如，翻看流程图画面、打印设置、报警音响等；但是不能对系统进行任何高级修改、设置性的操作活动，例如：修改PID 控制方式、确认报警等。
操作员级别：可以对系统进行一般性的、工艺生产需要的全部操作，例如：修改 PID 控制方式、确认单条报警等；但是不能做一些对工艺生产有关键影响的操作，比如：确认全部报警、查看操作面板控制逻辑图等。
值班长级别：可以做一些对工艺生产有关键影响的操作，比如：关闭报警声音、报警抑制和解除、保存自定义趋势组、修改 PID 参数等；但是不能做与在线系统运行相关的一些操作，例如：时间设置、远程诊断等
工程师级别：可以修改控制系统的 PID 等系统重要参数数据；可以退出系统。可以对系统进行维护；以及其它一些系统特殊功能。本权限适用于 DCS 系统维护人员。
管理员级别：同工程师级别
（五）流程图显示
HMI画面为操作人员在生产过程中监视和操作提供了窗口，能支持以下几类画面：
流程画面：显示系统各设备、装置、区域的运行状态以及全部过程参数变量的状态、测量值、设定值、控制方式（手动/自动状态）、高低报警等信息，从各显示块可以调出其它画面。
弹出窗口：流程画面的子画面，可以是操作面板，联锁状态显示画面，报警信息显示画面，测点信息显示画面等，方便快捷，节约空间。
系统状态图和IO状态图：系统状态图是以图形方式显示 DCS系统的硬件设备的运行状态，包括：操作员站的功能状态和运行状态、网络状态、主控单元运行状态、 I/O 模块的运行状态、系统控制网络的状态。用户通过“系统状态图”可以对系统信息进行整体把握，便于直观有效地了解系统状态。
（六）趋势功能
趋势用于查看测点按时间的走势信息，便于用户从时间纵向角度进行监测；同时，一个趋势页面最多可以显示 8 个测点趋势，方便用户做出测点信息的比较和分析。
趋势显示有曲线和数值两种方式，称为“趋势曲线显示”和“趋势数值显示”，缺省为趋势曲线显示
操作员可通过菜单或按钮进入实时曲线画面或历史曲线画面，可选择需要的工艺参数查看实时曲线或历史曲线，可同时显示多条实时曲线，可对曲线进行放大或缩小，可任意选择需要查看的时间段。根据采集到的信息，建立各类信息数据库并对各类工艺参数值作出趋势曲线（含历史数据），供调度员分析比较，以便找出该装置的最佳运行规律，分析事故原因，改进管理方法，提高经济效益。
（七）报警功能
报警分为工艺报警和系统报警
系统工艺参数发生变化，以至于超出了组态时预定义的报警限或者在线修改的报警限之后，系统记录的报警信息称为工艺报警。包括：模拟量高高限报警（HH）、模拟量高限报警（H）、模拟量低限报警（L）、模拟量低低限报警（LL）、开关量闭合报警（AL1）、开关量断开报警（AL0）等。
系统报警是当 DCS 系统发生故障或者一些诊断信息发生时，系统记录的报警信息，以便维护人员对系统进行及时诊断和维护。系统报警可以显示当前工程中多个域的报警信息，通过筛选模式可以按域号对报警信息进行筛选。筛选条件的设置会一直保持，不会受下装或退出操作员在线软件的影响而改变。
（八） 操作记录
操作人员对设备的操作、参数的调整，报警的确认等可通过事件记录功能（操作日志）记录下这些情况和操作过程作为今后分析事故的基础资料。事件记录的内容包括各种事件信息、事件发生时的用户、事件发生的时间等。
（九） 报表打印
系统自动记录各种工艺运行数据，将所有数据归纳汇总形成报表，报表可定时打印或召唤打印，操作员也可通过菜单或按钮进入报表画面查看历史报表。
自动生成的生产报表（班/日/月）供生产管理之用，机内存储六个月的信息量。采用了DDE技术，从而使用户能够直接使用Excel编制报表，借助Excel的强大功能，用户可以随心所欲地编制各种各样的报表。无论是实时数据的报表，还是历史数据的报表均可以实现。
参考文献：
[1]陈健钱. 微生物制药研究进展与发展趋势[J]. 生物化工,2016,2(02):61-63.
[2]陶阿丽,苏诚,余大群,郭乔乔,曹玲玲,曹殿洁,冯学花. 微生物制药研究进展与展望[J]. 广州化工,2012,40(16):17-19.
论文作者:曾洁茹,,赵朋
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/29
标签：系统论文; 微生物论文; 操作论文; 操作员论文; 级别论文; 在线论文; 画面论文; 《科学与技术》2019年第22期论文;