生物制药生产控制系统系列：Rockwell Automation FactoryTalk_（3）.生物制药生产过程中的数据管理.docx

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生物制药生产过程中的数据管理

1.数据管理的重要性

在生物制药生产过程中，数据管理是至关重要的环节。高效、准确的数据管理可以确保生产过程的透明性、可追溯性和合规性，从而提高产品质量和生产效率。数据管理涉及数据的采集、存储、处理和分析等多个方面，这些环节需要借助先进的工业控制系统来实现。RockwellAutomationFactoryTalk是一个集成的生产管理软件套件，它提供了强大的数据管理功能，支持从设备层到管理层的全面数据流管理。

1.1数据采集

数据采集是数据管理的第一步，通过传感器、PLC（可编程逻辑控制器）和其他设备，实时收集生产过程中的各种参数。FactoryTalk提供了多种工具和模块来实现这一目标，如FactoryTalkHistorian和FactoryTalkView。

1.1.1FactoryTalkHistorian

FactoryTalkHistorian是一个高性能的数据historian，可以记录和存储大量的实时数据。它支持多种数据源，包括PLC、SCADA（监控和数据采集系统）和DCS（分布式控制系统）等。通过Historian，可以轻松地创建数据采集点，并配置数据采集的频率和存储方式。

示例：配置FactoryTalkHistorian数据采集点

假设我们需要从一个PLC中采集温度数据，并将其存储在Historian中。以下是配置步骤：

创建数据采集点：

打开FactoryTalkHistorian管理工具。

选择“数据采集点”选项卡。

点击“新建”按钮，输入数据采集点的名称，例如Temperature_Sensor_1。

配置数据源，选择PLC作为数据源。

指定PLC中的温度传感器地址，例如Tag1.Temp。

设置数据采集频率，例如每5秒采集一次。

配置存储方式：

选择“存储配置”选项卡。

选择存储类型，例如“实时数据”或“历史数据”。

配置存储路径和存储时间，例如将数据存储在SQL数据库中，并保留1年。

启动数据采集：

保存配置并启动数据采集点。

通过Historian的监控功能，验证数据是否正确采集和存储。

--创建SQL数据库表用于存储温度数据

CREATETABLETemperatureData(

IdINTPRIMARYKEYIDENTITY(1,1),

TimestampDATETIMENOTNULL,

TemperatureFLOATNOTNULL

);

--插入示例数据

INSERTINTOTemperatureData(Timestamp,Temperature)

VALUES(GETDATE(),37.5);

1.1.2FactoryTalkView

FactoryTalkView是一个SCADA软件，用于实时监控和可视化生产过程中的数据。通过View，可以创建动态的HMI（人机界面）界面，显示设备状态、报警信息和生产数据等。

示例：创建FactoryTalkViewHMI界面

假设我们需要创建一个HMI界面来显示温度传感器的数据。以下是创建步骤：

打开FactoryTalkView软件：

启动FactoryTalkViewSE（StationaryEdition）或ME（MachineEdition）。

创建新的工程：

选择“文件”-“新建工程”。

输入工程名称，例如Biopharma_Temperature_Monitoring。

添加设备：

选择“设备”选项卡。

点击“添加设备”按钮，选择PLC作为设备类型。

配置PLC的IP地址和连接参数。

创建数据标签：

选择“数据标签”选项卡。

点击“新建数据标签”按钮，输入标签名称，例如Temp_Sensor_1。

配置数据标签的地址，例如Tag1.Temp。

设计HMI界面：

选择“界面设计”选项卡。

拖动“温度计”控件到HMI界面上。

将温度计控件绑定到Temp_Sensor_1数据标签。

添加报警信息控件，用于显示温度异常情况。

运行HMI界面：

保存工程并启动HMI界面。

验证温度数据是否正确显示在温度计上，并且报警信息是否正常触发。

#Python示例：读取PLC中的温度数据并显示在HMI界面上

importpyodbc

#连接SQL数据库

conn=pyodbc.connect(DRIVER={SQLServer};SERVER=your_server;DATABASE=