QB
中华人民共和国轻工行业标准
QB/T5966.1-2024
生物发酵行业智能制造
第1部分：控制系统
Intelligentmanufacturinginbiologicalfermentationindustry
-Part1:Control system
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草.
本文件是QB/T5966《生物发酵行业智能制造》的第1部分.QB/T5966已经发布了以下部分：
一第1部分：控制系统；
一第2部分：智能生物反应器.
本文件由中国轻工业联合会提出并归口.
本文件起草单位：北京诚益通控制工程科技股份有限公司、长春市吉达自动化系统有限公司、江苏宜欣制药设备有限公司、江苏一鸣生物股份有限公司、山东天力药业有限公司、上海耐利流体设备有限科技投资有限公司、浙江华康药业股份有限公司、镇江东方生物工程设备技术有限责任公司、青岛琅琊 公司、安琪酵母股份有限公司、福建省建阳武夷味精有限公司、烟台恒源生物股份有限公司、国投生物台集团股份有限公司、山东润德生物科技有限公司、武汉远大弘元股份有限公司、齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司、吉林中粮生化有限公司、广西湘桂酵母科技有限公司、北京康泰盛威自控科技有限公司、泰兴市东圣生物科技有限公司、湖州老恒和酿造有限公司、浙江中控技术股份有限公司、苏州汉星分析传感器有限公司、欧尚元智能装备有限公司、华东理工大学、郑州天一萃取科技有限公司、中国生物发酵产业协会.
本文件主要起草人：冯志合、刘泊伟、何滨、相士刚、股国松、史百鸣、张京禹、项宪绍、田蜜、吕成华、马玉岳、林海龙、田晓俊、杨健、章金元、李悦明、卢健行、李钢、董力青、李义、武丽达、周世伟、康法章、步国建、贺德贵、焦学劳、谈娟、张天惕、郭美锦、赵黎明、王泽建、王静、胡修玉、王晋.
本文件为首次发布.
引言
生物发酵行业是利用微生物的发酵作用，运用发酵技术调控微生物生理代谢活动而大规模生产发酵产品的一门工业，其产品覆盖轻工、食品、药品、能源等行业.
2015年国务院印发《中国制造2025》以制造业向智能化方向升级为重要任务：2021年《“十四五”智能制造发展规划》明确提出“两步走”：到2025年，规模以上制造业企业大部分实现数字化网络化，重点行业骨干企业初步应用智能化：到2035年，规模以上制造业企业全面普及数字化、网络化，重点行 业骨干企业基本实现智能化.
QB/T5966《生物发酵行业智能制造》是指导生物发酵行业开展智能制造的系列标准，拟由4部分组成：
一第1部分：控制系统.目的在于通过控制系统标准的应用，实现生物发酵行业节能增效、精准控制、降低成本、提高生产质量的目标，同时满足生产数据完整性、一致性、安全性等相关法规的要求.
物反应器的制造规范，提高发酵效率、生产管理效率，满足生产工艺执行规范性、一致性、安全性等相 一第2部分：智能生物反应器.目的在于通过智能生物反应器标准的应用，实现生物发酵行业生关法规的要求.
一第3部分：信息管理系统.目的在于通过信息管理系统标准的应用，提高生物发酵产品生产和质量控制的数字化、智能化水平，提高国际化竞争力.
第4部分：智能分析与服务技术.目的在于通过智能分析与服务技术标准的应用，建立一套基于该技术体系理念的生物发酵过程的智能分析和服务系统的基本技术规范，结合不同企业、不同产品对象，进行有针对性的生物过程智能化控制技术.
生物发酵行业智能制造第1部分：控制系统
1范围
本文件规定了生物发酵行业智能制造控制系统的总体要求、技术要求、通信总线、系统安全、供电要求、传感器和执行器选型，以及工程服务等要求.
本文件适用于生物发酵行业新建、扩建和改建工程的自动化工程的传感器、执行器和自动化系统及网络架构的设计选型和工程服务.
2规范性引用文件
件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成对本文件必不可少的条款.其中，注日期的引用文于本文件.
GB/T3836爆炸性环境GB/T4208一2017外壳防护等级（IP代码）GB/T19892.1批控制第1部分：模型和术语HG/T20513仪表系统接地设计规范 HG/T20508控制室设计规范HG/T20573分散型控制系统工程设计规范SH/T3174石油化工在线分析仪系统设计规范 《药品生产质量管理规范（2010年修订）》（中华人民共和国卫生部令第79号）ANSI/ISA-S88批控制（Batch Control)
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义.
4缩略语
Al:模拟量输入（Analog Input） 下列缩略语适用于本文件：ALCOA：数据完整性原则（Attributable Legible Contemporaneous Original Accurate）AO：模拟量输出（AnalogOutput）CCS：计算机集中控制系统（ComputerControlSystem） CER：二氧化碳释放率（CarbonDioxide EvolutionRate）DCS：分散控制系统（Distributed ControlSystem）DI:数字量输入（DigitalInput）DO：数字量输出（DigitalOutput）
DQ：设计鉴定（DesignQualification）FAT：工厂验收（Factory Acceptance Test） FF：现场总线（FoundationFieldbus）HART：可寻址远程传感器高速通信协议（Highway AddressableRemoteTransducer）IEEE：电气和电子工程师协会（Institute ofElectricaland Electronics Engineers)I/O：输入/输出（input/output）IQ：安装确认（InstallationQualification） OPC：用于过程控制的内部数据设备连接协议[Object Linking and Embedding（OLE）for ProcessControl]OQ：运行确认（OperationQualification）OSI：开放式系统互联（open systeminterconnection） OUR：摄氧率（Oxygen Uptake Rate）PI:脉冲量输入（Pulse Input）PID：比例-积分-微分（Proportion Integration Differentiation）PLC：可编程序控制器（Programmable Logic Controller）PQ：性能签定（Performance Qualification） RQ：呼吸烯（RespiratoryQuotient）RTD：热电阻（Resistance Temperature Detector)SAT：现场验收（SiteAcceptance Test）SIS：安全仪表系统（SafetyInstrumented System） UPS：不间断电源（UninterruptiblePower Supply）
5总体要求
5.2选用的系统应具有实现工艺装置、公用工程单元及储运单元等生物发酵生产过程的连续控制、间歇控制、批量控制、开关控制、状态控制等类型的过程控制功能，满足智能制造与信息化管理的需要.5.3系统应通过网络将过程控制层的各类设备构成统一的整体，应实现全系统的控制、检测、操作、5.4系统应实现与其他单元控制设备或系统的数据通信、显示、报警、数据记录及存储等应用功能. 数据处理、数据存储、数据通信等信息集成，不应有硬件、软件或功能限制.或“欧洲统一认证（CE认证）”.
5.1生物发酵工艺过程的控制、检测、操作、报警、数据和事件记录、数据存储、用户权限管理功能
5.6系统标准应符合职业卫生、安全和环境保护、节能的要求.
6技术要求
6.1过程控制系统总体要求
6.1.1所选用的系统宜是集成的、标准化的过程控制系统.6.1.2系统的硬件、软件配置及其功能要求应与装置的规模和控制要求相适应.6.1.3控制器应满足过程控制的要求，具备连续过程控制、程序控制和批量控制等功能，系统应具备 PID参数自整定功能.
