GK1250

维普资讯 http://www.cqvip.com 电子工程师　ＧＫ　１　２５０一Ｎ刮刀卸料离心机控制系统的改进　Ｔｈｅ　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｍｏｄｅｌ　ＧＫ１２５０一Ｎ　Ｓｃｒａｐｅｒ　Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　扬子石化实业总公司　（南京２１００４８）　虞江心　【摘　要】　本文介绍一种以单片机为核心的刮刀卸料离心机控制系统，该系统具有安装　简单、操作简便、投资费用低等特点，并增加了部分离心机自动保护单元，能避免重大性事故　的发生。　关键词：控制系统，单片机，改进　［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｈｉｐ　ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ＧＫ　１　２５０一Ｎ　ｓｃｒａｐｅｒ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｈａｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ａｓ　ｆｏｌｌｏｗｓ，ｅａｓｉｌｙ　ｏｎ—ｌｉｎｅ　ｉｎｓｔａｌｌｉｎｇ，ｓｉｍｐｌｅ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ，ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ａｌａｒｍ　ｆｏｒ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｆａｉｌ，ｌｏｗ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ．Ｓｏｍｅ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｕｎｉｔｓ　ａｒｅ　ａｄｄｅｄ　ｔｈｕｓ　ｉｔ　ｃａｎ　ａｖｏｉｄ　ｔｈｅ　ｓｅｒｉｏｕｓ　ａｃｃｉｄｅｎｔ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ，ｃｈｉｐ　ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　１问题的提出　ＧＫ１２５０一Ｎ型刮刀离心机是一种卧式宽刮刀卸料　过滤式离心机，它能将中等粒度固相物从其悬浮液中　分离出来，我公司的很多化工装置中都使用了这种设　备。　图１为离心机控制系统原理图。当离心机工作时　（无论是手动还是自动方式），先将液压系统油泵和离　心机主机电动机投入运行，离心机在手动方式下工作　时，通过按钮开关Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８、Ｂ９、Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１２控　制相应的中间继电器和电磁换向阀完成洗网、进料、脱　水（１）、洗料、脱水（２）、卸料等工序操作。在自动方式下　工作时，按下Ｂ５开关，离心机自动进行洗网一进料一　脱水（１）一洗料一脱水（２）一卸料，周期性地完成各工　序，循环工作，各工序的持续时间由相应的时间继电器　（Ｔ１～Ｔ６）控制。　在实际的使用中，由于分离处理物料不同，所需离　心机工序也不一样。但原控制系统在自动工作方式下，　无法选择离心机自动方式工作时所需的工序。另外，系　统所配时间继电器时间设定范围太窄，实际使用时受　到一定的限制，因此，本装置大多工作在手动方式，生　产效率低，物料分离效果差，设备故障增加，造成生产　成本Ｅ升。　２改进措施　为解决上述问题，我们对离心机的控制系统进行　了改进，采用单片机电路实现离心机轴承温度巡回检　＊收稿日期：２００２－－０９－－３０　・２８・　图１　维普资讯 http://www.cqvip.com 虞江心：ＧＫ１２５０一Ｎ刮刀卸料离心机控制系统的改进　图２　测、超限报警和保护功能，并能在自动方式下，进行工　２．１．４　继电器控制电路　序选择、参数设定。　由驱动电路、光电隔离电路及继电器驱动电路组　２．１控制系统硬件组成　成，Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３分别控制洗料电磁换向阀Ｅ１、进料电磁　系统硬件由ＡＴ８９Ｃ５１单片机基本单元电路、按　换向阀Ｅ２、卸料电磁换向阀Ｅ３，Ｊ４、Ｊ５分别控制液压　键及转换开关电路、轴承温度采样电路、继电器控制电　系统油泵电机、离心机主机电动机启动／停止控制回　路、显示电路、报警电路等组成。改进后的离心机控制　路。　系统原理图见图２。　２．１．５　显示电路　２．１．１　ＡＴ８９Ｃ５１单片机基本单元电路　利用ＡＴ８９Ｃ５１的串行口连接６片串人并出移位　由ＡＴ８９Ｃ５１单片机及其时钟电路、工作电源电　寄存器７４Ｉ　Ｓ１６４和６个八段ＬＥＤ组成６位静态显示　路与复位电路组成，是整个控制系统的核心组成部分。　电路，能显示参数设定情况、离心机工作状况和离心机　２．１．２按键及转换开关电路　主机及其电动机的前后轴承的温度。　由Ｓ１～Ｓ８八个设定按键、ＰＡＵＳＥ（暂停）按键及　２．１．６报警电路　ＡＵＴＯ（自动）转换开关组成，Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６分　由蜂呜器及其驱动电路构成，当检测到离心机主　别为洗网、进料、脱水（１）、洗料、脱水（２）、卸料等工序　机及其电动机的前后轴承的温度达到或超过某一设定　的功能设定键，Ｓ７、Ｓ８为参数增减键（修改各工序时间　值时，发出声音报警，提醒操作人员妥善处理。　长短），通过Ｓ１～Ｓ８可以设定工序是否投用以及各工　２．２控制系统软件设计　序运行的时间，并根据修改结果改变工序控制字，　控制系统软件设计的原则是离心机工作在手动方　ＰＡＵｓＥ为系统暂停运行按键，ＡＵＴ（）（自动）运行方　式时，其工作过程基本同改进前的系统相似，但改进后　式转换开关。　的系统能巡回检测并显示离心机主机及其电动机的前　２．１．３轴承温度采样电路　后轴承的温度，当离心机主机及其电动机的前后轴承　由温度变送器、信号调理电路及模／数转换器　的温度超过设定值时能够进行报警，或使离心机主机　ＡＤＣ０８０９组成，可以对离心机主机及其电动机前后轴　电动机和液压系统油泵电机停止运行。当系统工作在　承的温度进行巡回检测。　自动方式时，系统工序的投用与运行时间由程序事先　・２９・　维普资讯 http://www.cqvip.com 设定，也可在现场根据实际　需要通过Ｓ１～Ｓ８设定，每个　工序均是在ＡＴ８９Ｃ５１的控　调自检子程序　●　制下进行的，每工作一个周　期就巡回检测并显示离心机　堆栈．Ｉ／（３初始化　主机及其电动机的前后轴承　的温度，并作出与系统工作　在手动方式时相应的处理。　生产厂使用，达到了预期的控制目的，运行可靠，各项　技术指标均能达到生产工艺要求，提高了设备利用率　和生产效率，降低了生产成本，经济效益明显。另外，由　于ＡＴ８９Ｃ５１内部含ＦＬＡＳＨ存储器，应用程序修改极　其方便，有利于功能扩展开发，使系统能不断追随用户　的要求。　参　考　文　献　１　王幸之＋王雷，翟　成，王　闪．单片机应用系统抗干扰技　应用软件采用模块化设　计理念进行设计，便于增加　术．北京：北京航空航天大学出版社，２０００　《　调按键处理子程序　ｌ・　————————一　和修改系统功能。软件系统　包括主程序和５个子程序，　软件框图见图３，其主要功　能如下：　２．２．１　主程序　２余永权．ＡＴＭＥＩ　８９系列单片机应用技术．北京：北京航空　航天大学出版社，２００２　３余永权，李小青，陈林康．单片机应用系统的功率接口技术．　北京：北京航空航天大学出版社，１９９２　４薛钧义，张彦斌．ＭＣＳ５１９６系列单片微型计算机及其应用．　西安：西安交通大学出版社，１９９０一　调工序处理子程序　————————————－Ｌ・—————————一　是整个软件系统的主　线，完成系统的初始化、子程　序调用与连接。　２．２．２　自检子程序　调轴承温度检测　及处理子程序　１调显示子程序　．　能对系统中的主要芯片　（ＡＴ８９Ｃ５　１ＣＰＵ、ＡＤＣ０８０９、　ＬＥＤ等）进行测试，若无故　障则系统转入正常工作，否　则提示故障芯片，提醒技术　人员尽快排除故障。　２．２．３按键处理子程序　日前，皇家飞利浦电子集团推出新型的ＵＳＢ　Ｏｎ—　Ｔｈｅ—Ｇｏ（ｏＴＧ）收发器芯片——ＩＳＰ１３０１。该产品可以　实现手机、照相机、录像机、ＰＤＡ等数字设备之间直接　的点到点连接。该收发器的传送和接收速度有　１２Ｍｂｐｓ全速和１．５Ｍｂｐｓ低速两种，因此可以根据应　图３　识别Ｓ１～Ｓ８功能按键　的键值，设定和修改各工序　的投用和运行时间，并确定　响应工序控制字，调用显示　用调节数据传输速度，节省宝贵的电池电量。　飞利浦公司ＵＳＢ　ＯＴＧ芯片系列新推出的这个产　品使数字设备能够不通过ＰＣ就可以直接地互相连接　在一起，实现包括打印相片、将数字电话上的信息传送　到ＰＤＡ上等基本功能。　有了飞利浦的收发器，ＵＳＰ专用集成电路　（ＡＳＩＣｓ）、可编程逻辑器件（ＰＬＤ）及任何具有ＵＳＢ主　／设备功能但不带ＵＳＢ收发器的系统芯片组，均可与　ＵＳＢ物理层相互连接。　除新的收发器芯片之外，飞利浦还生产单芯片　ＵＳＢ　ｏＴＧ控制器ＩＳＰ１３６２及一整套ＵＳＢ　ＯＴＧ系统　开发工具包。ＩＳＰ１３６２是符合ＯＴＧ的能与ＵＳＢ２．０主　和外围控制器，能够作为ＵＳＢ主或ＵＳＢ外围工作，或　兼具两项功能。基于飞利浦ＯＴＧ半导体的系统开发　工具包简化了ＵＳＢ　ＯＴＧ，应用在包含Ｉｎｔｅｌ　ＰＸＡ２５０　应用处理器的手提或移动设备之中。　子程序，显示设定和修改情况。　２．２．４工序处理子程序　根据系统默认或修改后的工序控制字，控制儿、　Ｊ２、Ｊ３的通断及通断时间，从而执行默认的工序或设　定修改后的工序，调显示子程序显示运行工序代码及　已经执行的时间。　２．２．５轴承温度检测及处理子程序　巡回对４路轴承温度模拟量的输入、Ａ／Ｄ转换及　数据进行处理，分析采样数据，当某一路采样值大于等　于设定值Ａ（预警值）小于设定值Ｂ（超限值）时，发出　声音报警，当某一路采样结果大于等于Ｂ时，发出声　音报警的同时，控制Ｊ５、Ｊ４动作，使离心机主机电动机　及液压系统油泵电机停止运行，防止事故扩大。　２．２．６显示子程序　根据显示存储单元的数据，显示参数修改情况、系　统工况及轴承温度等。　３结束语　改进后的ＧＫ１２５０一Ｎ离心机已在扬子公司下属　・３Ｏ・