1、 密 级 公开 学 号 120690 毕 业 设 计（论 文） 模拟制药设备的监 控和管理系统设计 院（系、部）： 信息工程学院 姓 名： 马妍 年 级： 2012 级 专 业： 测控技术与仪器 指 导 教师： 李铁香 教 师 职称： 副教授 2016 年 06 月 10 日 北京 模拟制药设备的监控和管理系统设计 北京石油化工学院 学位论文电子版授权使用协议 论文模拟制药设备的监控和管理系统设计是本人在北京石油化工 学院学习期间创作完成的作品，并已通过论文答辩。 本人是作品的唯一作者，即著作权人。现本人同意将本作品收录于“北京石油化工学院学位论文全文数据库”。本人承诺：已提交的学位论文电子版
2、与印刷版论文的内容一致，如因不同而引起学术声誉上的损失由本人自负。 本人完全同意本作品在校园网上提供论文目录检索、文摘浏览以及全文部分浏览服务。公开级学位论文全文电子版允许读者在校园网上浏览并下载全文。 注：本协议书对于“非公开学位论文”在保密期限过后同样适用。 院系名称： 信息工程学院 作者签名： 学 号： 120690 2016 年 06 月 10日 模拟制药设备的监控和管理系统设计 北 京 石 油 化 工 学 院 毕 业 设 计 （论 文） 任 务 书 教学院（系、部） 信息工程学院 专业 测控技术与仪器 班级 测 121 学生姓名 马妍 指导教师 /职称 李铁香 /副教授 1.毕业设计
3、（论文）题目 模拟制药设备的监控和管理系统设计 2.任务起止日期： 2016 年 2 月 22 日 至 2016 年 6 月 6 日 3.毕业设计（论文）的主要内容与要求 （含课题简介、任务与要求、预期培养目 标、原始数据及应提交的成果） 通过调研，了解制药设备的组成和生产工艺流程，以实验室模拟实验设备 A4200为蓝本，明确系统的工作原理、控制要求和管理需求，清楚系统的硬件配置，用亚控公司的组态王软件设计组态画面，传递实时数据、工作状态和控制参数，建立数据库，实现控制参数修改、登录、报警及现场重要事件和信息的存储和查询，有余力可探索远程数据的管理。 主要内容与要求： 1) 撰写开题报告 2）
4、翻译外文资料（不少于 25000 字符） 3）了解系统的工艺流程、控制要求和管理需求。 4）用 ACCESS 建立数据库。 5） 规划主画面及各分画面 6）定义数据库变量，完成部分组态画面设计和调试 预期培养目标： 1）具备文献查阅与综合能力。 模拟制药设备的监控和管理系统设计 2）具备阅读和翻译能力。 3）具备数据的收集、分析、计算和处理能力。 4）具备项目调研、设计、编程和调试能力。 5）具备现场解决问题的能力。 6）具备一定的科技论文写作能力。 最终提交材料： 1）开题报告 2）外文资料原文（不少于 25000 字符）及翻译稿 3）毕业设计论文 4）毕业设计日常记录本 4.主要参考文献
5、1 制药系统工艺要求、控制方式和管理要求 2 组态王编程手册 3 有关 PLC、工业组态、 ACCESS 方面的资料 4 相关期刊杂志、网站 5.进度计划及指导安排 周次 日期 进度计划及指导安排 具体要求 1 2016.02.22 2016.02.28 查资料，了解课题要求，翻译外文资料，熟悉系统工艺流程。 2 2016.02.29 2016.03.06 查资料，熟悉系统工艺流程、控制要求和管理需求 交开题报告 3 2016.03.07 2016.03.13 确定设计方案 开题答辩 4 2016.03.14 2016.03.20 查资料，熟悉组态王 、 ACCESS软件的使用 模拟制药设备的
6、监控和管理系统设计 5 2016.03.21 2016.03.27 上机实验 ACCESS和组态王的数据交互 6 2016.03.28 2016.04.03 了解系统的硬件配置 7 2016.04.04 2016.04.10 上机实验组态王和 PLC数据交互方式 8 2016.04.11 2016.04.17 和上位负责组态画面的同学一起确定交互的数据和方式 9 2016.04.18 2016.04.24 规划系统主画面及各分画面（电子版） 中期检查 10 2016.04.25 2016.05.01 分画面设计及调试 11 2016.05.02 2016.05.08 分画面设计及调试 12 2
7、016.05.09 2016.05.15 软硬件、上下位联调并写论文 13 2016.05.16 2016.05.22 软硬件、上下位联调并写论文 14 2016.05.23 2016.05.29 整理软硬件资料编写论文 交论文（电子版） 15 2016.05.30 2016.06.05 整理软硬件资料编写论文 交论文（打印稿） 16 2016.06.06 2016.06.12 答辩 任务书审定日期 2016 年 月 日 系（教研室）主任（签字） 任务书批准日期 2016 年 月 日 教学院（系、部）院长（签字） 任务书下达日期 2016 年 月 日 指导教师（签字） 计划完成任务日期 201
8、6 年 月 日 学生（签字） 模拟制药设备的监控和管理系统设计 I 摘 要 随着经济的发展，制药设备的制药精度越来越高，国家对药品质量的监管也越来越严格，企业为提高药品的质 量控制，使得计算机自动监控系统在制药行业中有了更好的发展。以 S7-300 系列 PLC 为核心设计了制药设备的控制系统，在此基础上重点进行了以组态王为监控软件，以 ACCESS 为数据库的监控管理系统设计。应用组态王绘制组态画面，完成实时数据和报警信息实时显示，通过 ODBC 实现组态王与 ACCESS 数据库的连接，把设备中的实时信息以及运行报警存储在ACCESS 数据库中，利用组态王内部提供的 SQL 函数访问功能，
9、对监控画面进行实时查询， ACCESS 数据库的建立保存了现场的基础实时数据，为上层管理软件的开发提供了可能。 关键 词 ： 模拟制药，组态王， ACCESS 数据库 模拟制药设备的监控和管理系统设计 II Abstract With the development of economy, the precision of pharmaceutical equipment is improved. The country has become more and more strict with the quality of medicines.Computer automatic monito
10、ring system in the pharmaceutical industry was better developmented inorder to improve the quality of medicines.A control system of the pharmaceutical equipment in which the S7-300 series of PLC were the core, was designed. On this basis, a monitoring management system which use kingview as the moni
11、toring software and ACCESS as the database was designed. Applying kingview to draw the configuration frames, the real-time data and alarm information were displayed in real-time. Connecting kingview and ACCESS through ODBC, the real-time data of equipment and alarm information were stored in the ACC
12、ESS database. Using the SQL access function provided by the internal kingview, the query of the historical data was realized. The basic real-time data were saved by ACCESS. It is potential to develop the upper manage software. Key words： Simulated pharmaceutical， Kingview, ACCESS database 模拟制药设备的监控和
13、管理系统设计 III 目 录 第一章 前 言 .- 1 - 1.1 选题背景和研究意义 .- 1 - 1.2 制药的监控和管理现状 .- 2 - 1.3 本文主要研究工作内容 .- 3 - 第二章 模拟制药系统总体设计方案 .- 4 - 2.1 模拟制药设备介绍 .- 4 - 2.1.1 A4200 设备简介 .- 4 - 2.1.2 系统工艺流程图 .- 5 - 2.1.3 系统流程模 拟简介 .- 5 - 2.2.系统工艺设备 .- 6 - 2.2.1 原料混合系统 .- 6 - 2.2.2 锅炉和换热系统 .- 7 - 第三章 控制系统设计 .- 9 - 3.1 控制方案 .- 9 -
14、3.2 设备选型 .- 9 - 3.2.1 传感器选型 .- 9 - 3.2.2 执行机构选型 .- 10 - 3.2.3 PLC 选型及 I/O 模块选择 .- 11 - 3.3 控制系统 I/O 点清单及寄存器地址 .- 11 - 第四章 监控系统设计 .- 14 - 4.1 组态王监控软件简介 .- 14 - 4.2 组态王硬件组态 .- 15 - 4.3 建立数据词典 .- 18 - 4.4 上位机监控画面设计 .- 19 - 4.4.1 主画面设计 .- 19 - 4.4.2 登录界面设计 .- 23 - 4.4.3 报警界面设计 .- 27 - 模拟制药设备的监控和管理系统设计 I
15、V 4.4.4 实时趋势曲线图界面设计 .- 30 - 第五章 管理系统数据库设计 .- 32 - 5.1 数据库的创建与关联 .- 32 - 5.1.1 建立数据库及表 .- 32 - 5.1.2 设置 ODBC 数据源 .- 33 - 5.1.3 定义变量 .- 34 - 5.1.4 定义记录体 .- 34 - 5.1.5 建立数据库与组态王的关联 .- 35 - 5.2 利用 SQL 函数进行浏览 .- 37 - 5.3 数据库的查询 .- 38 - 5.3.1 利用 KVADODBGrid 控件进行查询 .- 38 - 5.3.2 KVADODBGrid 控件的具体使用 .- 38 -
16、 5.4 数据库的实现示例 .- 43 - 第六章 技术经济分析 .- 46 - 6.1 理论分析 .- 46 - 6.2 市场分析 .- 47 - 第七 章 结论与展望 .- 48 - 7.1 研究结论 .- 48 - 7.2 对研究结果进一步展望 .- 48 - 参考文献 .- 49 - 致 谢 .- 51 - 模拟制药设备的监控和管理系统设计 - 1 - 第一章 前 言 1.1 选题背景和研究意义 随着经济的发展，制药设备的功能越来越多，国家对药品的监管越来越严格，企业为提高产品的质量控制，使得计算机自动监控系统在制药行业中有了更好的发展 1。随着工业控制系统应用的深入，在面临规模更大、
17、控制更复杂的控制系统时，人们逐渐意识到原有的上位机编程的开发方式，对项目来说是费 时费力、得不偿失的 2。因此，在 1995 年以后，组态软件在国内的应用逐渐得到了普及。组态软件产品于 80 年代初出现，并在 80 年代末期进入我国。国内应用较多的组态软件有InTouch 、 MCGS iFIX、 WinCC、 EcHmi、组态王等。目前看到的所有组态软件都能完成类似的功能：比如几乎所有运行 32 位 Windows 平台的组态软件都采用类似资源浏览器的窗口结构，并且对工业控制系统中的各种资源（设备、标签量、画面等）进行配置和编辑；都提供多种数据驱动程序；都使用脚本语言提供二次开发的功能等等。
18、但上述这些 组态软件都是工控厂家的配套产品，不是专业的组态软件生产商，存在一些局限性。如对设备厂家硬件接口的支持程度有限、软件开发环境相对封闭、灵活性较差等。而采用组态王软件开发制药设备监控工程，可以极大地增强设备控制能力、提高制药的生产力和效率、提高产品的质量、减少成本及原材料的消耗。它适用于从单一设备的生产运营管理和故障诊断，到网络结构分布式大型集中监控管理系统的开发。它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。利用组态软件与 Access 数据库在内部通过 ODBC 实现连接 , 把采集回的实时 数据存储到 Access 数据库中 , 组态王软件内部还提供了 SQL(结构化查询语言 )函数访问功能 , 这样便于日后查询和数据报表打印归档保存 , 人工录入数据 , 并可对因仪器失灵而采集到的失真数据进行修正 , 还可以通过组态王的SQL 函数在系统中实现对数据库的操作 , 完成相应的功能 3。 随着科技的发展 ,目前自动化在生产领域应用的范围越来越广 ,制药企业要想提高生产效率 ,提高经济收益 ,自动控制技术的应用是必然趋势。由组态软件和数据库组成的制药设备监控和管理系统，具有实时 性好、可靠性高、易于扩充及调整灵活等优点。整个系统运行稳定、安全可靠，提高了制药设备运行管理的自动化水平，
