高速壓片機(jī)電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展與比較

　隨著制藥工業(yè)向規(guī)模化方向發(fā)展以及制藥工業(yè)對產(chǎn)量、控制性能、設(shè)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(jī)，作為一個高速壓片機(jī)的主要生產(chǎn)企業(yè)，本文試圖對目前國內(nèi)市場上的高速壓片機(jī)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(jī)器的了解和判斷。

    根據(jù)我們掌握的資料，現(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)的高速壓片機(jī)電氣系統(tǒng)大都采用的是以下三種方式：單片機(jī)、工控機(jī)、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(jī)電氣控制系統(tǒng)的演變與發(fā)展。

    1、單片機(jī)

    所謂單片機(jī)系統(tǒng)就是采用目前市場上的單片機(jī)CPU及其它外圍芯片，根據(jù)不同系統(tǒng)設(shè)計電路板，最終設(shè)計成一臺簡易的計算機(jī)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計程序以達(dá)到所要求的控制功能。這種形式在80年代國內(nèi)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(yīng)用已逐步被PLC所代替。

    單片機(jī)的可靠性：由于目前國內(nèi)市場上的單片機(jī)芯片的品質(zhì)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(shù)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(shè)計要求都會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。另外，單片機(jī)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(nèi)的電源一般都很差，加上壓片機(jī)的變頻調(diào)速對電源的干擾很大，因此，更可能引起單片機(jī)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

    單片機(jī)的可擴(kuò)展性：由于單片機(jī)的線路是根據(jù)一定的功能要求特別設(shè)計的，所以要增加一個功能就要重新設(shè)計線路，而且對應(yīng)的程序都要重新設(shè)計。這樣對于增加功能的開發(fā)成本和周期都會增加。

    單片機(jī)的可維護(hù)性：一旦單片機(jī)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。

    操作：現(xiàn)在國內(nèi)單片機(jī)系統(tǒng)的操作均采用自設(shè)計的鍵盤，設(shè)定數(shù)據(jù)用撥碼開關(guān)，顯示用LED，整個面板顯得繁鎖，而且為了減少操作鍵，設(shè)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。總之，這樣的人機(jī)對話不夠友善。

    特點(diǎn)：不可靠，價格便宜。1990年以前天祥公司生產(chǎn)的高速壓片機(jī)曾采用這種控制方式。

    2、工控機(jī)

    所謂工控機(jī)系統(tǒng)就是采用目前市場上的所謂工業(yè)控制計算機(jī)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計程序以達(dá)到所設(shè)計的功能。但業(yè)內(nèi)人士知道，現(xiàn)在市場上的工控機(jī)和自己組裝的兼容機(jī)無本質(zhì)差別。首先，作為計算機(jī)心臟的CPU和兼容機(jī)一樣是非工業(yè)級的，其余的如硬盤、內(nèi)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(jī)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(jī)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。

    工控機(jī)的可靠性：由于工控機(jī)的主要器件均不是工業(yè)級的，相對單片機(jī)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(nèi)的電源都很差，加上壓片機(jī)的變頻調(diào)速對電源的干擾很大，因此也可能引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

    工控機(jī)的可擴(kuò)展性：要增加一個功能就要重新設(shè)計對應(yīng)的程序，而工控機(jī)的編程相對比較復(fù)雜，這樣對于開發(fā)周期會增加。

    工控機(jī)的可維護(hù)性：一旦工控機(jī)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(shè)計不合理引起，由于缺乏合適的調(diào)試工具，要找出故障原因也很困難。

    操作：工控機(jī)的操作和通用計算機(jī)無任何差別，這就對操作人員的素質(zhì)有很高的要求，一般工人看到計算機(jī)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(jī)系統(tǒng)的人來說，仍然不夠簡便易學(xué)。

    特點(diǎn)：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(chǔ)上設(shè)計程序以達(dá)到所設(shè)計的功能。這種形式目前在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用最為廣泛。我公司生產(chǎn)的GZPK100系列高速旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)就采用PLC的控制方式。

    [$page]　PLC的可靠性：進(jìn)口PLC采用的CPU都是生產(chǎn)廠家專門設(shè)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(yán)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(shè)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(diào)速的干擾下仍能正常工作。

    PLC的可擴(kuò)展性：要增加一個功能只要增加相應(yīng)的模塊和修正對應(yīng)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。