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高速壓片機電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展與比較論文
摘要：
根據(jù)我們掌握的資料，現(xiàn)在國內生產(chǎn)的高速壓片機電氣系統(tǒng)大都采用的是以下三種方式：單片機、工控機、可編程控制器（PLC）。下面將這三種控制系統(tǒng)的性能作一個對比，從中亦可了解到高速壓片機電氣控制系統(tǒng)的演變與發(fā)展。
關鍵詞：高速壓片機 電氣控制系統(tǒng)
隨著制藥工業(yè)向規(guī)�；较虬l(fā)展以及制藥工業(yè)對產(chǎn)量、控制性能、設備穩(wěn)定可靠要求的提高，越來越多的企業(yè)已經(jīng)擁有或開始考慮選購高速壓片機，作為一個高速壓片機的主要生產(chǎn)企業(yè)，本文試圖對目前國內市場上的高速壓片機的電氣控制系統(tǒng)作一個分析和比較，以幫助用戶對這類機器的了解和判斷。
根據(jù)我們掌握的資料，現(xiàn)在國內生產(chǎn)的高速壓片機電氣系統(tǒng)大都采用的是以下三種方式：單片機、工控機、可編程控制器（PLC）。下面將這三種控制系統(tǒng)的性能作一個對比，從中亦可了解到高速壓片機電氣控制系統(tǒng)的演變與發(fā)展。
1、單片機。
所謂單片機系統(tǒng)就是采用目前市場上的單片機CPU及其它外圍芯片，根據(jù)不同系統(tǒng)設計電路板，最終設計成一臺簡易的計算機系統(tǒng)，并在此基礎上設計程序以達到所要求的控制功能。這種形式在
80年代國內很流行，但由于受到本身可靠性及其它方面的限制，目前除了儀表上仍然采用外，在工業(yè)現(xiàn)場的應用已逐步被PLC所代替。
�。�1）單片機的可靠性。
由于目前國內市場上的單片機芯片的品質良莠不齊，很大一部分還是國外篩選出來的次等品，加上其它外圍元件（如電阻、電容等）的參數(shù)離散性也很大，批量小的產(chǎn)品不可能經(jīng)過篩選配對等技術處理，因此這樣的產(chǎn)品很難做到很好的一致性和高可靠性，因為任一元件的參數(shù)偏離設計要求都會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。另外，單片機的所有器件均不是工業(yè)級的，抗干擾性特別是抗電源干擾能力很弱，而國內的電源一般都很差，加上壓片機的變頻調速對電源的干擾很大，因此，更可能引起單片機系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
�。�2）單片機的可擴展性。
由于單片機的線路是根據(jù)一定的功能要求特別設計的，所以要增加一個功能就要重新設計線路，而且對應的程序都要重新設計。這樣對于增加功能的開發(fā)成本和周期都會增加。
�。�3）單片機的可維護性。
一旦單片機系統(tǒng)出現(xiàn)故障，很難診斷出故障元件，最簡單的方法是更換整個系統(tǒng)，這樣維修成本增加了。
�。�4）操作。
現(xiàn)在國內單片機系統(tǒng)的操作均采用自設計的鍵盤，設定數(shù)據(jù)用撥碼開關，顯示用LED，整個面板顯得繁鎖，而且為了減少操作鍵，設計時往往一鍵多用，操作人員很難脫開說明書操作。特別是故障顯示只能顯示故障代碼，一旦發(fā)生故障，操作人員必須翻閱說明書方能發(fā)現(xiàn)故障所在，最終按說明書指示排除故障，這樣排除故障的時間相對較長�？傊@樣的人機對話不夠友善。
�。�5）特點。
不可靠，價格便宜。1990年以前天祥公司生產(chǎn)的高速壓片機曾采用這種控制方式。
2、工控機。
所謂工控機系統(tǒng)就是采用目前市場上的所謂工業(yè)控制計算機系統(tǒng)，在此基礎上設計程序以達到所設計的功能。但業(yè)內人士知道，現(xiàn)在市場上的工控機和自己組裝的兼容機無本質差別。首先，作為計算機心臟的CPU和兼容機一樣是非工業(yè)級的，其余的如硬盤、內存、顯示器等主要元件都是非工業(yè)級的，唯一區(qū)別的是機箱經(jīng)過了加固處理，這種形式由于本身可靠性及其它的限制，目前除了在工廠中作為監(jiān)控機并不直接參與控制的場合大量使用外，在工業(yè)現(xiàn)場已很少采用。
（1）工控機的可靠性。
由于工控機的主要器件均不是工業(yè)級的，相對單片機系統(tǒng)，抗干擾性特別是抗電源干擾能力雖然有一定提高，但國內的電源都很差，加上壓片機的變頻調速對電源的干擾很大，因此也可能引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
�。�2）工控機的可擴展性。
要增加一個功能就要重新設計對應的程序，而工控機的編程相對比較復雜，這樣對于開發(fā)周期會增加。
�。�3）工控機的可維護性。
一旦工控機系統(tǒng)出現(xiàn)故障，很難診斷出故障元件，這樣維修周期增加，而且非專業(yè)人員不能維修，如果故障由于程序設計不合理引起，由于缺乏合適的調試工具，要找出故障原因也很困難。
�。�4）操作。
工控機的操作和通用計算機無任何差別，這就對操作人員的素質有很高的要求，一般工人看到計算機會產(chǎn)生畏懼心理，雖然操作的界面較為友善，但對于不熟悉計算機系統(tǒng)的人來說，仍然不夠簡便易學。
�。�5）特點。
價格居中，可靠性改善不多。
3、可編程控制器（PLC）。
所謂PLC系統(tǒng)就是采用目前市場上各大工業(yè)控制廠家生產(chǎn)的可編程控制器，根據(jù)要求選用不同的模塊，在此基礎上設計程序以達到所設計的功能。這種形式目前在工業(yè)現(xiàn)場應用最為廣泛。我公司生產(chǎn)的GZPK100系列高速旋轉式壓片機就采用PLC的控制方式。
�。�1）PLC的可靠性。
進口PLC采用的CPU都是生產(chǎn)廠家專門設計的工業(yè)級專用處理器，其余各元件也是直接向生產(chǎn)廠家購買的，經(jīng)過嚴格挑選的工業(yè)級元件，另外它的電源模塊也是集各大公司工業(yè)控制的經(jīng)驗而特別設計的，抗干擾性特別是抗電源干擾能力有很大提高，即使在電源很差和變頻調速的干擾下仍能正常工作。
（2）PLC的可擴展性。
要增加一個功能只要增加相應的模塊和修正對應的程序，而PLC的編程相對比較簡單，這樣對于開發(fā)周期會縮短。
�。�3）PLC的可維護性。
PLC本身有很強的自診斷功能，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，根據(jù)自診斷很容易診斷出故障元件，即使非專業(yè)人員也能維修，如果故障由于程序設計不合理引起，由于它提供完善的調試工具，要找出故障也較為簡單。
（4）操作。
PLC的操作采用觸摸式操作終端，人機界面，全屏顯示，上面設計了很詳盡的操作指南，即使第一次使用，也能根據(jù)提示順利操作，這就降低了對操作人員的要求，一般工人也能很快掌握。另外，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，畫面自動切換到故障提示畫面，提示故障原因和排除方法。甚至可以顯示故障在機器上的位置，維修人員可以根據(jù)提示很快排除故障。
（5）特點。
價格與前二種控制器相比略貴，可靠性好，操作簡單。另外，GZPK100高速壓片機的電氣系統(tǒng)的設計、制造、安裝采用IEC標準，主要電氣元件均為國外著名廠家進口，因此更增加了系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)剔片方式采用批量剔片和單值剔片結合的方式，而單值剔片無論是效果還是實現(xiàn)的技術難度上均比批量剔片高一個檔次。
GZPK100A高速壓片機的操作與顯示都集中在人機界面上，除總電源開頭，急停按鈕外，無需任何按鈕操作，大大減少了藥粉對電氣元件的影響，也間接提高了電氣系統(tǒng)的可靠性。人機界面的保護等級為IP67，能抗各種惡劣環(huán)境。集中操作顯示的設計思路更符合GMP。
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