1QB/TXXXX.1—XXXX生物發(fā)酵行業(yè)智能制造第1部分：控制系統(tǒng)本文件規(guī)定了生物發(fā)酵行業(yè)智能制造控制系統(tǒng)的總體要求、技術要求、通信總線、系統(tǒng)安全、供電要求、傳感器和執(zhí)行器選型，以及工程服務等要求。本文件適用于生物發(fā)酵行業(yè)新建、擴建和改建工程的自動化工程的傳感器、執(zhí)行器和自動化系統(tǒng)及網絡架構的設計選型和工程服務。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成對本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T3836爆炸性環(huán)境GB/T4208-2017外殼防護等級（IP代碼）GB/T19892.1批控制第1部分模型和術語HG/T20508控制室設計規(guī)范HG/T20513儀表系統(tǒng)接地設計規(guī)范HG/T20573分散型控制系統(tǒng)工程設計規(guī)范SH/T3174石油化工在線分析儀系統(tǒng)設計規(guī)范ANSI/ISA-S88批控制《工業(yè)和信息化領域數據安全管理辦法（試行）》《藥品生產質量管理規(guī)范（2010年修訂）》3術語和定義本文件沒有需要界定的術語和定義。4縮略語下列縮略語適用于本文件：AI：模擬量輸入（AnalogInput）ALCOA+：數據完整性原則（AttributableLegibleContemporaneousOriginalAccurate）AO：模擬量輸出（AnalogOutput）CCS：計算機集中控制系統(tǒng)（ComputerControlSystem）CER：二氧化碳釋放率（CarbonDioxideEvolutionRate）DCS：分散控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem）DI：數字量輸入（DigitalInput）DO：數字量輸出（DigitalOutput）DQ：設計鑒定（DesignQualification）FAT：工廠驗收（FactoryAcceptanceTest）FF：現場總線（FoundationFieldbus）GMP：藥品生產質量管理規(guī)范（GoodManufacturingPracticeofMedicalProducts）HART：可尋址遠程傳感器高速通信協議（HighwayAddressableRemoteTransducer）IEEE：電氣和電子工程師協會(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers)2QB/TXXXX.1—XXXXI/O：輸入輸出（input/output）IQ：安裝確認（InstallationQualification）OPC：用于過程控制的內部數據設備連接協議[ObjectLinkingandEmbedding（OLE）forProcessControl]OQ：運行確認（OperationQualification）OSI：開放式系統(tǒng)互聯參考模型（opensysteminterconnection）OUR：攝氧率（OxygenUptakeRate）PI：脈沖量輸入（PulseInput）PID：比例-積分-微分（ProportionIntegrationDifferentiation）PLC：可編程序控制器（ProgrammableLogicController）PQ：性能鑒定（PerformanceQualification）RQ：呼吸熵（RespiratoryQuotient）RTD：熱電阻（ResistanceTemperatureDetector）SAT：現場驗收（SiteAcceptanceTest）SIS：安全儀表系統(tǒng)（SafetyInstrumentedSystem）UPS：不間斷電源（UninterruptiblePowerSupply）5總體要求5.1生物發(fā)酵工藝過程的控制、檢測、操作、報警、數據和事件記錄、數據存儲、用戶權限管理功能均應在控制系統(tǒng)（以下簡稱“系統(tǒng)”）中實現；電子簽名/審計追蹤功能宜在系統(tǒng)中實現。5.2選用的系統(tǒng)應具有實現工藝裝置、公用工程單元及儲運單元等生物發(fā)酵生產過程的連續(xù)控制、間歇控制、批量控制、開關控制、狀態(tài)控制等類型的過程控制功能，滿足智能制造與信息化管理的5.3系統(tǒng)應通過網絡將過程控制層的各類設備構成統(tǒng)一的整體，應實現全系統(tǒng)的控制、檢測、操作、數據處理、數據存儲、數據通信等信息集成，不應有硬件、軟件或功能限制。5.4系統(tǒng)應實現與其他單元控制設備或系統(tǒng)的數據通信、顯示、報警、數據記錄及存儲等應用功能。5.5系統(tǒng)設備的機械性能、環(huán)境適應性和電磁兼容性應通過“中國國家強制性產品認證（CCC認證）”或“歐洲統(tǒng)一認證（CE認證）”。5.6系統(tǒng)標準應符合職業(yè)衛(wèi)生、安全和環(huán)境保護、節(jié)能的要求。6技術要求6.1過程控制系統(tǒng)總體要求6.1.1所選用的系統(tǒng)宜是集成的、標準化的過程控制系統(tǒng)。6.1.2系統(tǒng)的硬件、軟件配置及其功能要求應與裝置的規(guī)模和控制要求相適應。6.1.3控制器應滿足過程控制的要求，具備連續(xù)過程控制、程序控制和批量控制等功能，系統(tǒng)應具備PID參數自整定功能。6.1.4系統(tǒng)應有數據存儲功能，可將各種工藝參數、檢測信號、操作過程、報警事件等數據按需存入硬盤，并可調用，數據存儲時間不應少于6個月。6.1.5過程I/O接口應包括AI、AO、DI、DO、PI、RTD等類型，模擬量通道精度宜采用16bit，還宜具備智能變送器接口、串行和并行通信接口、常用PLC接口等。3QB/TXXXX.1—XXXX6.1.6控制器的中央處理器、通信、電源等主要部件宜按1:1冗余配置，系統(tǒng)可結合使用環(huán)境選用G3防腐系統(tǒng)模塊。6.1.7控制器中用于控制的多通道I/O卡可采用冗余配置，控制回路的I/O點應有獨立的A/D(D/A)轉換器或光電隔離。6.1.8系統(tǒng)的通信網絡應符合ISO/IEEE的通信標準，具有開放系統(tǒng)的特點。通信速度不應低于1Mbit/s，有長距離通信能力(大于1km)。網絡設備應是對等通信方式，在線加入或摘除網絡設備不應影響其他正常工作設備的運行。系統(tǒng)的通信網絡應具有與工廠管理網(如TCP/IP等)相連的功能。6.1.9系統(tǒng)的I/O卡件應支持帶電熱插拔。6.1.10冗余設備應具備在線自診斷、故障報警、無差錯切換等功能。系統(tǒng)應具有完善的硬件、軟件故障診斷及自動記錄故障報警功能，并能提示維護人員進行維護。6.1.11系統(tǒng)應滿足集成化生產的需要，應具有根據用戶的需要掛接通用工作站或小型機的功能，以運行較大型的先進控制(高級控制)和優(yōu)化控制軟件。系統(tǒng)應具有與工廠管理網上的設備進行數據通信的功能。6.1.12系統(tǒng)應具有通過對硬件單元分散配置，實現系統(tǒng)功能分散、運行風險分散的功能。6.1.13系統(tǒng)應具有開放性網絡結構，支持Modbus、OPC等開放標準。應是遵循OSI、IEEE通信標準的開放系統(tǒng)，實現與其他系統(tǒng)及控制與管理計算機互聯的要求。6.1.14系統(tǒng)分級體系結構應不少于三級，可由過程控制、監(jiān)控、管理構成：a)過程控制級：配置為直接與檢測儀表和執(zhí)行器相連的各種過程控制站，如I/O單元、數據采集單元、控制單元等；b)監(jiān)控級：配置操作員站、工程師操作站、先進控制計算機，以及外圍設備等；c)管理級：配置與企業(yè)管理計算機連接所需設備。6.1.15當系統(tǒng)與上位機連用時可配置網絡互連部件，如網卡、集線器、交換機等。當系統(tǒng)與其他數控裝置儀表聯用時宜配置通信接口裝置，如Modbus、Profibus等。6.1.16可根據工程項目需要配置安全柵、隔離器、繼電器或中間端子柜。6.1.17批控制應符合GB/T19892.1要求。6.2控制室設計控制室設計應符合HG/T20508中的相關規(guī)定。6.3硬件要求6.3.1控制機柜系統(tǒng)控制機柜（以下簡稱“機柜”）防護等級不應低于GB/T4208-2017規(guī)定的IP21，優(yōu)先采用標準尺寸。機柜布線標識標號應完整、清晰、牢固。標號粘貼位置應明確、醒目。機柜元器件布局應合理，同類型元器件宜放置在一起。應確保導線的截面能承載正常的工作電流。4QB/TXXXX.1—XXXX線槽內線應整齊，槽滿度不應超過60%。元器件與柜體之間應留有一定空間，散熱量大的元器件之間應留有一定空間。機柜接地設計規(guī)范應符合HG/T20513的要求。機柜設計應滿足后期維護方便。外部接線不應使電器內部受到額外應力。0機柜宜采用雙路電源輸入，應配置UPS電源保證系統(tǒng)正常運行。6.3.2控制站各類I/O點宜預留10%～15%余量，控制機柜應預留10%～20%安裝空間。距中央控制室較遠的檢測點，優(yōu)先采用分散安裝的遠程I/O或遠程控制站。凡信號來自或送至爆炸危險區(qū)域，且按照防爆要求采用本安防爆技術時，應在I/O接口的現場側設置安全柵；凡開關量接口的容量不能滿足負載的要求或需將開關量隔離時，應配置繼電器；變送器、安全柵、隔離器等的參數應與系統(tǒng)匹配?？刂茊卧摵刹灰舜笥?0%，最高不應超過80%；控制回路執(zhí)行周期，應根據控制對象確控制站應具有實現各種物理信號的輸入和處理，實現各種實時常規(guī)連續(xù)控制功能，且應配建相應的功能模塊?？刂普緫哂袑崿F批量控制、順序、聯鎖邏輯、無擾下裝等控制功能，且應配建相應的功能模塊。所有I/O卡件都應有標明I/O狀態(tài)和其診斷信息顯示功能。所有接點輸入卡件都應有防抖動濾波處理功能，系統(tǒng)I/O卡應有保護I/O過壓、過流的措施。當I/O卡件故障時，應有必要措施確保工藝系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。在系統(tǒng)電源喪失時，執(zhí)行機構應保持安全位置。檢測點掃描周期應根據檢測對象整定，掃描周期最長時間不大于1.0s?？刂普緝?yōu)先配置冗余控制器，控制器應具有對外冗余網絡接口，冗余控制器應配置冗余電源，以提高控制器的可靠性。控制器通訊速率優(yōu)先選用100Mbit/s及以上。6.3.3工作站按操作區(qū)域來配置操作站,對重要的工段或關鍵設備，配置專用操作站；根據順控或自動保護聯鎖系統(tǒng)的需要，按崗位、生產線、操作單元的劃分并根據其復雜程度配置操作站或操作臺。一個操作區(qū)應至少配有2臺帶主機的操作站。操作站配置的數量應符合HG/T20573要求。操作站應配有操作員鍵盤，可根據需要選配鼠標、球標、觸屏或工程師鍵盤。操作站宜配置報警打印機和報表打印機各1臺，可根據裝置規(guī)模和實際需要適當增加或減少臺數。除特殊需要外，不宜在控制系統(tǒng)之外再設置記錄儀或手操器。除某些重要報警參量或緊急停車系統(tǒng)需要專設報警燈屏顯示外，不宜在控制系統(tǒng)之外設置閃光報警器。必要時可設置輔助操作臺，以安裝記錄儀、手操器、信號報警器，以及聯鎖、緊急停車、機泵等的控制開關或按鈕等?？刂葡到y(tǒng)宜獨立配置工程師站。5QB/TXXXX.1—XXXX工程師站應具備以下功能：a)可進行控制系統(tǒng)在線/離線組態(tài)、生成應用程序；b)對系統(tǒng)網絡上運行的所有組件及線路進行診斷、測試；c)在線操作時能從網絡上獲得實時數據，能進行系統(tǒng)修改；d)工程師站應配置通用的高級語言、數據庫管理系統(tǒng)、電子表格、網絡管理等應用軟件及工具軟件；e)工程師站應設置軟件保護密碼，以防其他人員擅自改變控制策略、應用程序和系統(tǒng)數據庫；f)組態(tài)軟件的用戶界面應友好，操作方便；g)數據應完整；h)工作站應配置至少3級以上的用戶權限，用戶只能在權限內操作，操作記錄、歷史采集數據不應更改；i)數據備份、恢復應符合管理要求。系統(tǒng)中各工作站與控制站時間應一致。6.3.4系統(tǒng)網絡要求系統(tǒng)應采用穩(wěn)定的網絡技術，配置成企業(yè)智能制造局域網。若有需求，采取相關的安全裝置后可連接廣域網。網絡通訊設備應采用工業(yè)級設備和相關的安全裝置，并規(guī)范連接以避免網絡風暴。系統(tǒng)網絡優(yōu)先配置為冗余容錯網絡，保證各節(jié)點設備、各設備網絡接口出現故障時不影響系統(tǒng)的正常運行，如配置冗余控制器、冗余擴展卡、冗余服務器、冗余網卡等。網絡通訊負荷不應超過50%。系統(tǒng)網絡相關設備應做接地處理。同一廠區(qū)控制系統(tǒng)優(yōu)先采用統(tǒng)一通訊協議。6.3.5接地要求接地應符合HG/T20513中的相關規(guī)定。6.4軟件要求6.4.1系統(tǒng)集成涉及多套系統(tǒng)設備數據集成的，優(yōu)先采用服務器端集成相關數據，可采用Modbus、Profibus、Profinet等標準、開放的協議，亦可選用OPC等服務器間通訊協議。涉及控制器間數據雙向讀寫的，優(yōu)先采用控制器間的Modbus、Profibus、Profinet等通訊協議，優(yōu)先通過系統(tǒng)網絡進行通訊。通訊協議不同的，可采用工業(yè)級網關進行數據轉換。同一通訊路徑網關數量不宜超過1個。設備應使用標準通訊協議。網絡中設備地址、通訊速率、校驗位等參數應按要求設置。系統(tǒng)集成數據響應速度應符合工藝需求。系統(tǒng)集成點位宜少且反應速度快。數據丟失影響嚴重的，優(yōu)先采用硬接線方式進行集成。6.4.2控制功能及聯鎖要求控制功能要求如下：6QB/TXXXX.1—XXXXa)系統(tǒng)應實現一鍵式單元自動化，如空消、實消、連消、接種/移種、培養(yǎng)、補料、放料、清洗、檢修等，優(yōu)先采用順序控制。b)控制順序及方式由工藝特點及運行方式決定。c)順序控制系統(tǒng)以子功能組為主。對于采用系統(tǒng)實現順序控制時，每一個子功能組項目及其相關設備的狀態(tài)、啟動許可條件、操作順序和運行報警，均應在操作站上顯示。d)采用順序控制時，可根據被控對象的重要性考慮設置單個對象操作手段。當順序控制系統(tǒng)設置上位機時，運行人員應以操作站和鍵盤監(jiān)控每一個被控對象。應考慮相應的措施，以防運行人員誤操作。e)順序控制設計應遵守保護、聯鎖操作優(yōu)先的原則。在順序控制過程中出現保護、聯鎖指令時，應將控制進程中斷，并使工藝系統(tǒng)按照保護、聯鎖指令執(zhí)行。f)順序控制系統(tǒng)應設有工作狀態(tài)顯示及故障報警信號。復雜的順序控制系統(tǒng)還應設步序顯示。g)順序控制在自動運行期間，當發(fā)生故障或運行人為中斷時，應具備中斷程序功能，使工藝系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。聯鎖要求如下：a)發(fā)酵過程中，溶解氧控制應有聯鎖功能，如進氣流量、罐壓、攪拌轉速或補料等聯鎖控制。b)發(fā)酵過程中，pH應與補酸或補堿聯鎖。特定情況下，也可與補料聯鎖控制。c)消沫電極應與消泡劑聯鎖控制。d)罐壓應與排氣調節(jié)閥聯鎖，進氣流量應與進氣調節(jié)閥聯鎖。e)溫控閥門應與溫度變送器聯鎖。f)補料應結合工藝要求與流量或pH、溶解氧等進行聯鎖。g)與信息化層對接優(yōu)先采用批次配方控制，批次配方組態(tài)應滿足ANSI/ISA-S88要求。6.4.3組態(tài)軟件和人機界面設計組態(tài)軟件.1組態(tài)文件組態(tài)文件應滿足項目自控工程設計文件所有監(jiān)控要求。a)組態(tài)文件至少應包括如下文件：1)控制流程圖；2)控制回路文件（含聯鎖、順控邏輯）、檢測點文件；3)操作員站工作文件、報警分組；4)生產數據報表；5)設備管理軟件組態(tài)文件；6)數據通信文件等；7)工程師、操作員列表；8)控制系統(tǒng)硬件網絡架構圖。b)組態(tài)文件編制應采用系統(tǒng)制造廠的有關標準、資料或編制工具。.2軟件組態(tài)軟件組態(tài)通常應在裝有組態(tài)軟件的工程師站上完成。a)應用軟件組態(tài)階段應完成如下工作：1)硬件搭建、通道分配；2)過程點組態(tài)；3)控制系統(tǒng)監(jiān)控數據庫(包括數據輸入、調試及修改等)；7QB/TXXXX.1—XXXX4)工藝流程圖畫面；5)順序控制、邏輯控制、時序控制、批量控制等的組態(tài)（如空消、實消、連消、檢修、進料、接種、放料、保壓、培養(yǎng)、溫控、移種等單元自動控制）；6)當前和歷史數據記錄分組；7)操作和記錄分組；8)報警分組和分級；9)批次報表；10)外圍設備接口組態(tài)；11)歷史數據庫的組態(tài)；12)通信程序。b)組態(tài)軟件應滿足數據完整性要求，滿足ALCOA+原則。c)審計追蹤應符合《藥品生產質量管理規(guī)范（2010年修訂）》“附錄10計算機化系統(tǒng)”的要求。人機界面設計人機界面設計應包含如下畫面：a)數據一覽（包含開停車、批號等）；b)流程圖（包含各級發(fā)酵罐、公用系統(tǒng)、配料系統(tǒng)、補料系統(tǒng)、連消系統(tǒng)等c)趨勢曲線；d)報警一覽；e)批次報表；f)用戶管理畫面（包含登錄、注銷、修改密碼等按鈕）；g)登錄畫面（包含退出系統(tǒng)按鈕）。7通信總線7.1通信總線(包括接口控制設備和電纜)宜按1:1冗余配置。7.2通信總線、接口、協議應符合國際標準，如Modbus、Profibus、Profinet等國際通用開放標7.3通信距離應滿足裝置(或工廠)的實際要求。7.4通信速度至少應為1Mbit/s。7.5通信總線的負荷不應超過60%。8系統(tǒng)安全8.1用戶安全應僅管理員授權的賬戶能登陸系統(tǒng)進行權限內的瀏覽及操作。8.2網絡安全8.2.1網絡連接系統(tǒng)優(yōu)先采用獨立網絡。系統(tǒng)需要連接其他網絡的，應安裝網絡安全裝置，如防火墻、堡壘機等。系統(tǒng)不同層級間網絡宜采用路由器實現不同網段的安全防護。8QB/TXXXX.1—XXXX系統(tǒng)網絡應在符合使用需求前提下，盡量精簡、易維護，避免網絡風暴。關鍵網絡接口狀態(tài)宜集中監(jiān)控并報警。8.2.2網絡安全軟件配置各工作站宜安裝工業(yè)級殺毒軟件或安全衛(wèi)士等防病毒軟件。防病毒軟件優(yōu)先選用通過系統(tǒng)驗證的主動式病毒防御軟件。防病毒軟件應采用正版軟件。不應在操作監(jiān)控層的設備中安裝與系統(tǒng)功能和安全防護功能無關的軟件。8.3安全管理措施8.3.1除管理員授權專業(yè)工程師外，不準許客戶端通過撥號連接或虛擬專用連接登錄網絡，用于對網絡資源或設備進行遠程訪問和控制。8.3.2外部數據接口和移動存儲設備可采用軟件禁用、封閉或拆除接口，以及機箱設鎖等方式限制使用。9供電要求9.1配置要求9.1.1配置應包括DCS、SIS、CCS、PLC、常規(guī)儀表等。9.1.2每臺用電設備均應單獨設置保護器件（如斷路器或熔斷器）用于短路和過負載保護，不應混9.1.3大于36V的電源應設置明確的警示標識。9.1.4系統(tǒng)的直流電源裝置宜安裝到各用電機柜中分散供電。在相鄰機柜用電量較小，且柜間側板拆除的情況下，直流電源裝置僅可向所在機柜左、右相鄰機柜內的用電設備供電，不應跨機柜供電。9.1.5控制器用的直流電源應分別配備，不應混用。9.1.6用于安全柵、隔離器、現場儀表等非控制系統(tǒng)設備（通過控制系統(tǒng)I/O模件供電的儀表除外）的直流電源裝置，不應利用為系統(tǒng)供電的直流電源裝置。9.1.7應配置UPS電源保證系統(tǒng)正常運行，UPS配置容量不應低于負荷的1.5倍。9.2冗余原則9.2.1供電模塊應采用分散分配方式，宜采用1：1冗余。9.2.2對于需要高可靠性和高可用性的場合，可采用2：2冗余。10傳感器選型10.1總體要求應根據發(fā)酵工藝要求的操作條件、工藝介質特性、檢測點環(huán)境、配管材料等級規(guī)定及安全環(huán)保要求等因素確定，并滿足工程項目對儀表選型的總體技術水平要求。10.1.1性能要求9QB/TXXXX.1—XXXX應根據測量用途、測量范圍、范圍度/量程計、精確度、靈敏度、分辨率、重復性、線性度、可調比、死區(qū)、永久壓損、輸出信號特性、響應時間、控制系統(tǒng)要求、安全系統(tǒng)要求、防火要求、環(huán)保要求、節(jié)能要求、可靠性及經濟性等因素來綜合考慮。10.1.2衛(wèi)生要求與物料接觸部分應滿足衛(wèi)生等級要求，表面粗糙度Ra不應大于0.4μm～0.8μm；結構表面應光潔無死角、不易積垢殘留、不易污染，容易沖洗和滅菌消毒。測量儀表的觸液測量元件材質最低應選用304不銹鋼。儀表的本體及過程接口材質不應低于配管材料等級規(guī)定要求的材質。10.1.3密封隔離要求應密封隔離，防止有毒有害、污染物的泄漏。10.1.4儀表選型要求優(yōu)先選用電子式，首選測量與控制信號為4mA～20mA/1V～5VDC帶HART協議的智能化現場儀表，其次可選用信號為4mA～20mADC的非智能現場儀表，也可選用FF、Profibus等現場總線儀表或工業(yè)無線儀表。10.1.5防護要求在現場安裝的電子式儀表，防護等級不應低于GB/T4208-2017規(guī)定的IP65；在配料罐、熱水罐內安裝的儀表，防護等級不應低于GB/T4208-2017規(guī)定的IP68。10.1.6防爆要求如果系統(tǒng)用于有防爆要求的生產區(qū)域內時，系統(tǒng)設計應滿足GB/T3836的要求。10.2常規(guī)儀表選型10.2.1空氣系統(tǒng)溫度檢測：空氣主管加熱器前后應安裝溫度儀表；優(yōu)先選用熱電阻一體化溫變。濕度檢測：空氣主管加熱器后應安裝濕度計；優(yōu)先選用濕敏電容型用于測量空氣中的微量水分。壓力檢測：空氣主管加熱器后應安裝空氣壓力儀表；優(yōu)先選用智能壓力變送器。流量檢測：發(fā)酵車間內空氣過濾器前應安裝流量計；優(yōu)先選用渦街流量計、熱式質量流量計。10.2.2蒸汽系統(tǒng)溫度檢測：蒸汽主管及分配站等支管路應安裝溫度儀表；優(yōu)先選用熱電阻一體化溫變；若有現場顯示要求，可選用分體式儀表。壓力檢測：蒸汽主管應安裝壓力儀表；優(yōu)先選用智能壓力表；若有現場顯示要求，可選用分體式儀表。流量檢測：蒸汽主管應安裝流量儀表；優(yōu)先選用渦街流量計；若涉及成本考核，優(yōu)先選用質量流量計。10.2.3循環(huán)水冷卻系統(tǒng)溫度檢測：循環(huán)給水和循環(huán)回水管道上的遠傳溫度檢測優(yōu)先選用熱電阻一體化溫變；埋地敷設，儀表的防護等級應為GB/T4208-2017規(guī)定的IP68；安裝方式為法蘭連接或螺紋連接，壓QB/TXXXX.1—XXXX力等級不低于管道壓力等級，插入深度在管徑的三分之一區(qū)域內，保護套管的形式應選用整體鉆孔錐形保護套管。壓力檢測：循環(huán)水系統(tǒng)的壓力儀表可選擇智能壓力變送器和隔膜壓力變送器，對于埋地敷設的循環(huán)水管道，宜選用隔膜壓力變送器。流量檢測：DN300以上的循環(huán)水管道可采用超聲波流量計。對于口徑小于DN300水管線，優(yōu)先選用電磁流量計。液位檢測：測量地下水池液位一般選用雷達液位計或超聲波液位計。根據水池深度選擇合適的液位計口徑，根據液位計的波束角確定液位計與池壁的距離，保證信號波束范圍內無遮擋物體且避開液位劇烈波動的部位。液位開關：儲罐的液位開關應與液位聯鎖；優(yōu)先采用浮球液位開關或音叉開關。10.2.4純化水系統(tǒng)電導率檢測：水質監(jiān)測應選用電導率儀。液位檢測：原水罐應安裝液位儀表；可選用磁翻板液位計或浮球液位計。10.2.5儲罐溫度檢測：受溫度變化影響的介質應安裝溫度儀表，優(yōu)先選用熱電阻一體化溫變。物位檢測：儲罐連續(xù)測量的液位計量應安裝物位計；常規(guī)物料優(yōu)先選用雷達物位計或差壓式液位計；固體粉料可選用脈沖雷達物位計；酸堿腐蝕的介質液體優(yōu)先選用磁翻板液位計、雙法蘭液位計、雷達液位計。壓力檢測：易受潮、揮發(fā)、變性物料儲罐應安裝壓力儀表；優(yōu)先選用差壓變送器。液位開關：儲罐的液位開關優(yōu)先采用浮球液位開關或音叉開關。10.2.6配料罐溫度檢測：配料罐應安裝溫度儀表；優(yōu)先選用熱電阻一體化溫度變送器。液位檢測：配料罐應安裝液位儀表；可選用雷達液位計或單法蘭液位計。流量檢測：自來水的流量測量，優(yōu)先選用渦輪流量計或電磁流量計。液位開關：配料罐液位控制應安裝液位開關；優(yōu)先選用浮球液位開關或音叉開關；若配料罐物料黏稠度大，優(yōu)先采用超聲波液位開關。重量檢測：進入配料罐固體應進行重量檢測；對于大宗物料可選擇稱重儀；稱重儀優(yōu)先選用電阻應變式或壓電式。少量物料的稱量可選擇電子秤；微量物料的稱量可選擇電子天平；所配備稱量計應采用串行通訊，可選用OPC、Modbus通訊。10.2.7發(fā)酵設備溫度檢測：種子罐、發(fā)酵罐、補料罐設備應安裝溫度儀表，宜選用熱電阻一體化溫度變送器；與培養(yǎng)基物料接觸部分可采用套管形式，采用氬弧焊密封并打磨光滑；Pt100與套管底部距離保證在2mm以內。發(fā)酵設備體積大于150m3的，宜安裝兩個溫變儀表；辮子閥排汽末端應安裝表面溫度儀表；管徑DN8、DN10、DN15應監(jiān)測滅菌管壁溫度。壓力檢測：種子罐、發(fā)酵罐、補料罐設備應安裝壓力儀表；優(yōu)先選用膜片密封式壓力（差壓）變送器，宜安裝在排氣管道上。液位檢測：種子罐、發(fā)酵罐、補料罐設備應安裝液位計；優(yōu)先選用膜片密封式壓力（差壓）變送器；安裝在罐體上應采用雙法蘭變送器，密封膜片的最低材質應為316不銹鋼。QB/TXXXX.1—XXXXpH檢測：配料罐等敞開容器可選用沉入式pH變送器。若溶液對電極有沾污,應選用自動清洗式pH計；種子罐、發(fā)酵罐設備應安裝pH計，優(yōu)先選用玻璃電極（最高工作溫度達135℃);傳感器能耐受高壓滅菌和原位消毒。DO檢測：發(fā)酵罐設備應安裝DO儀表，種子罐可選擇安裝DO儀表；優(yōu)先選用電化學傳感器或者光學衛(wèi)生傳感器；傳感器能耐受蒸汽消毒滅菌。泡沫檢測：發(fā)酵罐設備應安裝泡沫電極；補料罐對于容易起泡的物料可選擇安裝；需智能感知發(fā)酵生產過程中泡沫的過量產生，可選用電導型或電容型等。流量檢測：發(fā)酵罐設備補料應安裝流量計，如電磁流量計、金屬浮子流量計、科里奧利質量流量計等。濁度檢測：種子培養(yǎng)或發(fā)酵過程低密度培養(yǎng)可安裝濁度計；優(yōu)先選擇雙光纖濁度傳感器，能在線蒸汽滅菌。攪拌轉速檢測：種子罐、發(fā)酵罐攪拌應有轉速顯示，如變頻器、轉速傳感器等。0扭矩檢測：各種設備、容器蓋子的松緊，螺栓螺母的松緊，閥門開閉可使用扭力儀精確測量監(jiān)控；扭力儀檢測數據可讀到電腦，在電腦里進行各種數據管理，系統(tǒng)分辨率0.001N·m。10.2.8連消系統(tǒng)溫度檢測：連消蒸汽、料罐、熱水罐、噴射器進出口、維持器、換熱器應安裝溫度儀表，優(yōu)先選用熱電阻一體化溫度變送器；小排氣閥末端可安裝表面溫度儀表；管徑DN8、DN10、DN15管路可安裝表面溫度儀表監(jiān)測滅菌管壁溫度。壓力檢測：連消蒸汽壓力、料罐、維持器、連消泵設備應安裝壓力儀表；優(yōu)先選用智能壓力變送器或膜片密封式壓力（差壓）變送器。流量檢測：水消、連消過程應安裝流量計；優(yōu)先選用電磁流量計或金屬浮子流量計。物位檢測：熱水儲罐、酸堿罐連續(xù)測量的液位計量應安裝物位計；熱水儲罐優(yōu)先選用浮球液位、差壓式液位計；酸堿儲罐優(yōu)先選用磁翻板液位計或電容式液位計。液位開關：儲罐的液位開關優(yōu)先采用浮球液位開關或音叉開關。10.3儀表氣源溫度檢測：儀表氣儲罐應安裝溫度儀表；可選用熱電阻一體化溫變。濕度檢測：儀表氣源應安裝濕度計；可選用電解式微量水分儀用于測量空氣中的微量水壓力檢測：儀表氣源儲罐應安裝空氣壓力檢測；可選用智能壓力變送器。流量檢測：進入車間過濾后的空氣應安裝流量計；可選用渦街流量計。10.4過程分析儀器10.4.1一般規(guī)定過程分析儀器的選擇應考慮測量范圍、精確度、靈敏度、分辨率、重復性、線性度、死區(qū)及響應時間等技術指標,應滿足工藝過程對介質成分或特性分析的要求,且技術先進，性能穩(wěn)定、可靠,操作、維護簡便。過程分析儀的選型還應包括采樣及樣品處理系統(tǒng)、現場分析小屋或分析柜及過程分析儀管理系統(tǒng)等配套系統(tǒng)，其設計應符合SH/T3174要求。10.4.2紫外-可見光光度分析儀紫外線-可見光分析儀宜用于發(fā)酵過程菌濃OD的間接測量或發(fā)酵中間產物的含量測量，波長200nm～900nm；波長允許誤差2nm。QB/TXXXX.1—XXXX10.4.3電極式氨氮/總氮在線監(jiān)測儀采用電極式氨氮/總氮在線檢測儀時，應對相關參數進行動態(tài)補償，如溫度、pH等。10.4.4生物傳感器采用生物傳感器時，應能產生間斷或連續(xù)的數字電信號，信號強度與被分析物成比例。10.4.5尾氣分析儀發(fā)酵罐可選裝尾氣分析儀；長期在線檢測分析發(fā)酵尾氣中的二氧化碳（CO2）及氧氣（O2）濃度，并通過軟件計算得到相關生物量參數，如CER、OUR和RQ等。11執(zhí)行器選型11.1一般規(guī)定11.1.1控制閥宜采用氣動執(zhí)行機構，氣動開關閥響應速度應小于1s。11.1.2關鍵位置閥門宜配置手動開關、調節(jié)機構。11.1.3氣動開關閥應配置24VDC電磁閥，氣動調節(jié)閥宜配置智能定位器，電磁閥、定位器前應配置空氣過濾減壓器，保證氣源潔凈、干燥、穩(wěn)定壓力。11.1.4關鍵位置執(zhí)行器應配置反饋機構。11.1.5儀表供氣系統(tǒng)發(fā)生故障或控制信號突然中斷時，控制閥的開度應處于使生產裝置安全的位置。11.1.6消毒管路應設置消毒排氣閥。11.2閥門選型11.2.1空氣系統(tǒng)空氣主管加熱器蒸汽管路應安裝氣動調節(jié)閥，與加熱器后溫度進行聯鎖，實現溫度自動調節(jié)控制。11.2.2蒸汽系統(tǒng)蒸汽系統(tǒng)參與溫度控制的，應安裝氣動閥門進行調節(jié)控制。11.2.3循環(huán)水冷卻系統(tǒng)循環(huán)水系統(tǒng)參與溫度控制的，應安裝氣動閥門進行調節(jié)控制。11.2.4純化水系統(tǒng)純化水系統(tǒng)相關閥門應采用衛(wèi)生型無菌閥門。11.2.5儲罐進出料管路應安裝氣動開關閥進行自動控制，有溫度要求的儲罐配置溫控系統(tǒng)。11.2.6配料罐進出料管路應安裝氣動開關閥進行自動控制，有溫度要求的儲罐配置溫控系統(tǒng)。11.2.7發(fā)酵設備QB/TXXXX.1—XXXX發(fā)酵設備閥門選型要求如下：a)溫控系統(tǒng)應結合罐體大小、工藝參數配置氣動開關閥或氣動截止閥；b)移種、出料、補料、消毒靠罐側、進排氣等管路應安裝無菌開關閥，消毒排氣閥宜采用無菌開關閥；c)排氣閥應采用故障關閥門；d)進氣管路、排氣管路、消毒蒸汽管路應配置氣動調節(jié)閥；e)補料管路結合工藝參數配置氣動開關閥或氣動調節(jié)閥，與補料計量裝置配合使用；f)移種站臺移種閥門宜采用無菌三通閥；g)攪拌電機應采用變頻控制。11.2.8連消系統(tǒng)連消系統(tǒng)閥門選型要求如下：a)噴射器物料進口、蒸汽進口宜采用氣動調節(jié)閥；b)噴射器后所有與物料接觸管路閥門均應采用無菌閥；c)連消流量調節(jié)應配置氣動調節(jié)閥；d)連消系統(tǒng)儲罐應配置排空氣動開關閥；e)消毒排污閥宜采用無菌閥。12工程服務12.1技術服務技術服務應包括以下內容：a)