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高速壓片機電氣控制系統的發展與比較論文
摘要：
根據我們掌握的資料，現在國內生產的高速壓片機電氣系統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的演變與發展。
關鍵詞：高速壓片機 電氣控制系統
隨著制藥工業向規�；较虬l展以及制藥工業對產量、控制性能、設備穩定可靠要求的提高，越來越多的企業已經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企業，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。
根據我們掌握的資料，現在國內生產的高速壓片機電氣系統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的演變與發展。
1、單片機。
所謂單片機系統就是采用目前市場上的單片機CPU及其它外圍芯片，根據不同系統設計電路板，最終設計成一臺簡易的計算機系統，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，在工業現場的應用已逐步被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）的參數離散性也很大，批量小的產品不可能經過篩選配對等技術處理，因此這樣的產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偏離設計要求都會引起系統的不穩定。另外，單片機的所有器件均不是工業級的，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的不穩定。
�。�2）單片機的可擴展性。
由于單片機的線路是根據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。
一旦單片機系統出現故障，很難診斷出故障元件，最簡單的方法是更換整個系統，這樣維修成本增加了。
（4）操作。
現在國內單片機系統的操作均采用自設計的鍵盤，設定數據用撥碼開關，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，一旦發生故障，操作人員必須翻閱說明書方能發現故障所在，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。總之，這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。
所謂工控機系統就是采用目前市場上的所謂工業控制計算機系統，在此基礎上設計程序以達到所設計的功能。但業內人士知道，現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級的，其余的如硬盤、內存、顯示器等主要元件都是非工業級的，唯一區別的是機箱經過了加固處理，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控機并不直接參與控制的場合大量使用外，在工業現場已很少采用。
�。�1）工控機的可靠性。
由于工控機的主要器件均不是工業級的，相對單片機系統，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的不穩定。
（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，這樣對于開發周期會增加。
（3）工控機的可維護性。
一旦工控機系統出現故障，很難診斷出故障元件，這樣維修周期增加，而且非專業人員不能維修，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系統就是采用目前市場上各大工業控制廠家生產的可編程控制器，根據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現場應用最為廣泛。我公司生產的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都是生產廠家專門設計的工業級專用處理器，其余各元件也是直接向生產廠家購買的，經過嚴格挑選的工業級元件，另外它的電源模塊也是集各大公司工業控制的經驗而特別設計的，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，一旦系統出現故障，根據自診斷很容易診斷出故障元件，即使非專業人員也能維修，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，一旦系統發生故障，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，因此更增加了系統的可靠性。系統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的可靠性。人機界面的保護等級為IP67，能抗各種惡劣環境。集中操作顯示的設計思路更符合GMP。
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