現在國內生產的包衣機電氣系統發展大都經歷以下三個階段:單片機、工控機、可編程控制器(PLC)。
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。這種形式從資料顯示在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。
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,加上其它外圍元件(如電阻、電容等)的參數離散性也很大,因此這樣的產品很難做到很好的一致性和高可靠性。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。
單片機的可擴展性:從結構上來分析,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。
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。
設備操作:現在國內單片機系統的操作均采用自設計的鍵盤,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。
所以整個單片機的操作方式給人的留下的印象是:價格便宜但不可靠。
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。此類包衣機電氣控制面板上為各種按鈕,而工控機在結構上是獨立與主機設有一個專用的工控機柜,中間用數據線連接。
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,加上包衣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。
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。
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。
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,對于不熟悉計算機系統的人來說,不夠簡便易學。
以上種種的弊端在現有企業的實際使用中經常出現,因片劑生產中有粉塵、周圍設備干擾等不利因素,所以經常會碰到工控機無法正常工作的現象,操作人員在使用上有抵觸情緒,而維修人員也因機構復雜而無法迅速判斷故障處,結果只能通過與廠家進行更換來解決問題,但這對生產而言就意味著產量的減少和正常生產次序的變更。
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。
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。
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。
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。
操作上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。此種設計的采用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。