高速大容量离心机电控系统的组成

引言

离心机利用转子的高速旋转产生离心力，对安放于转子内的溶液中不同分子量的物质进行分离、沉淀、浓缩和精剂，以提取需要的成分。离心机广泛应用于医药、生物工程、农牧业、司法检验、食品检验等，即可用作分析研究设备， 又可用作生产设备 。

本系统的主要技术参数和功能为：zui高转速为21 000 r／min，转速可自行设定，控制精度为±50 r／min，转子可以选择和自动识别，升速降速九档自行设定；工作时间设定值为0～ 99h59min；温度设定范围为一2O～+35℃ ，控制精度±1℃ ；转速与离心力的实时转换；故障的显示及安全处理。故障的类型有超速，超温，转子不平衡，皮带断， 门开关，温度传感器故障，变频器故障，通讯故障等，故障发生时声光报警并作相应处理。

1 系统组成

离心机电控系统的组成如图1所示，该系统以52系列单片机89E516RD为核心，外围电路有数码管显示模块，液晶屏显示模块，转子识别模块，键盘模块，测量控制模块，变频器模块等6部分。

数码管显示模块：实时显示离心机的转速、离心室的温度和工作时间。采用静态显示的方式，节省软件的工作量， 同时减轻了单片机负担。

液晶屏显示模块：设定开机动画，显示欢迎界面。液晶屏用来显示离心机工作的各种参数以及故障发生时的故障类型，主要包括：工作状态，转子选择， 转速设置（RFC设置），温度设置，时间设置，离心单位，升速设置，降速设置，程序选择。其中，当离心单位是转速时对应转速设置，是离心力时对应RFC设置；有O～9个程序供用户自行设定和选择；选择转子时与转子的zui大转速相对应，防止超速设定错误；参数设置时液晶屏反白显示，确认后正常显示转子识别模块：利用霍尔传感器和磁钢片实现转子的自动识别[2]，防止因转子人为设定错误，造成安全事故，安全性得到提高。

键盘模块：用来设置各项参数值，利用P0口复用技术实现8键输入要求。

测量控制模块：该模块包括霍尔传感器A44E测量转速，温度传感器DS18B20测量温度，以及各种故障信号的检测和相应的处理。

变频器模块：通过RS485总线与变频器相连， 接受单片机发出的控制命令，控制升降速模式及转速，实现9段升速和降速。