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　　【摘要】：以实际工程与日常设备维修实践经验为基础，结合GMP、GAMP5等方面的一些法规、指南，对制药设备计算机化系统常见设计缺陷进行了举例分析并给出了处理方法，希望能对制药设备计算机化系统的设计、制造和验证提供一定的借鉴意义。
　　【关键词】:控制系统;计算机化系统;软件缺陷;PLC
　　0引言
　　2015年5月26日，国家食品药品监督管理总局正式发布了GMP附录《计算机化系统》，并宣布将从2015年12月1日起施行。虽然过去一些企业早就开始关注计算机化系统这一概念，并且依据GAMP也开展了很多工作，一些新建项目也都按照GAMP去进行，但法规的颁布，还是引起了行业内的热烈讨论和重视。
　　对于大多数制药企业来说，计算机化系统不是一个很熟悉的领域，毕竟处于不同的行业，相关的人才也缺乏，可能只有部分电气自控的维修人员或工程技术人员略有了解，但大多可能了解得也不够深入。
　　那么首先什么是计算机化系统呢？个人理解计算机化系统可以认为是计算机系统与制药设备、仪器、设施的结合，或者说设备、仪器、设施经过"计算机化"的系统。比如我们的配液系统，过去可能全靠人工操作，人工开启阀门、读取记录仪表数据，同时可能有一些继电器和仪表控制电路实现部分的自动控制。
　　现在我们用PLC、HMI、平板工控电脑、上位台式机以及在上面运行的各种程序软件来控制系统的自动化流程和数据记录，那么这个配液系统就被"计算机化"了。当然上面所说的计算机系统绝不仅仅指大家所认为的上位台式机、PLC以及HMI，稍有了解的人都知道这些其实都是计算机的不同类型，但事实上计算机系统的类型很广泛，从一台数字化仪表到一块门互锁的控制板，这都是计算机系统，采用了这些组件的系统都可以成为计算机化系统。它们的共同特点是具有数字化数据的采集、运算和记录(输出）功能。
　　个人认为，我们只需要关注那些涉及关键工艺控制、数据传输、记录的计算机系统，比如我们改造一个过去只有变频器、水泵这样的纯化水分配系统，我们増加一些传感器连接一台无纸记录仪以记录关键数据，这样这个系统同样被计算机化了，涉及到了电子数据，根据GMP附录《计算机化系统》要求，我们需要开展一些相关的工作。
　　计算机化系统最大的特点是"看不见摸不着"，除非具有相关的专业知识和技能，比如具有PLC、HMI等工控组件的组态、编程能力。目前法规己经颁布，我们如何确保计算机化系统代替人工操作时，不对产品的质量、过程控制及其质量保证水平造成负面影响，不増加总体风险；如何进行风险管理，知道哪些地方可能存在风险；如何去测试一个计算机化系统，首先我们需要知道，计算机化系统哪些地方可能存在问题，以及如何去规避这些问
　　题。因此，本文结合笔者近一两年所参与的实际工程项目和后期的维护经验，例举一些计算机化系统常见设计缺陷的实际案例。
　　i文件与程序不符
　　设备:西林瓶灌装机。
　　问题:缓冲罐经常出现不进料的情况。
　　这台灌装机当时刚刚正式投入生产，结果出现了频繁不进料、偶尔出现溢料的情况，严重影响了正常生产，同时也造成了较大的损失。
　　笔者查阅了说明书，可以看到图i中对于缓冲罐液位控制的描述。说明书中描述的对于低液位的控制是当设备运行达到设定的灌装周期后即开始进料的，高液位是液位计控制，因此我们对主机编码器进行了检查，始终没有发现问题，也无法解决。只好通过STEP7软件读取了灌装机PLC程序并进行检查，关于缓冲罐液位的控制程序如图2所示。
　　可以看到，液位只是通过液位计的高低探头控制的，与灌装周期无关，最终发现是因药液泡沫以及电极式液位计所设定的电阻值不合适造成的。
　　这个问题看起来并不是设备本身的问题，但从设备全生命周期的角度来看，文件是计算机化系统非常重要的一部分，文件不正确，对于设备的使用、故障调查都会产生很大的阻碍，对产品质量也可能造成一定的风险。特别是面对新采购的设备。因为大多数情况下，用户还是根据文件来了解设备，而不是直接通过程序，但是设备却是按照程序运行而非文件。当用户认为文件是合理的时候，设备的运行却不一定正确。
　　对于这种情况，由于测试、验证与实际生产之间不可能完全一致，单纯的测试与验证不一定能够发现这一类问题，因此，关键设备程序源代码的审核，不论是自己还是找第三方，有条件还是要做一下。如果设备供应商比较可靠的话，供应商自己也可以审核一下代码和文件。
　　2.7.12.8Levelcontrolinthedosingvessel
　　Twoprobesmonitortheleveloftheproductinthedosingvessel.Theproductsupplyiscontrolledbythesignalgivenbytheupperlevelprobe.Theproductsup-plyisusuallycontrolledbyavalveupstreamofthedosingvesseloraproductpump(e.g.peristalticpump).
　　Theleveldropsduringdosingwiththeresultthattheupperprobeisnolongerimmersedintheproduct.Fromthenon.thenumberofmachinecyclesenteredattheoperatingpaneliscounteddownandthentheproductsupplyisreleasedsothatthedosingvesselrefillsuptotheupperprobe.Oncethelevelhasrisensothattheupperprobeisimmersedintheproduct,thesignaltoswitchofftheproductsupplyissent.
　　2参数没有设限
　　(1)设备:塞纸机。
　　问题：塞纸机按下触摸屏启动按钮后无反应，设备无法启动，PLCErr灯报警。
　　该设备采用松下FP0PLC，从网上获取其组态软件FPWINGR，联机后发现PLC运算错误，下载并阅读程序后发现问题在于：塞纸机速度由PWM参数控制，范围为0?1000,此参数在不启动塞纸机的时候是不显示的，但是増减参数的按键是显示的，如果按下増减参数的按键（按一下増减20)，参数是会变化的。此次故障是由于按键在设备不启动时被无意按下多次，使该参数达到了1080,超过了限制导致PLC运算错误。
　　因此对程序做以下修改，如图3所示：程序第3行，増加R180限制，即只有在开启了塞纸机后(开塞
　　纸机按钮地址R180)才能调节塞纸机速度参数。