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高速大容量离心机电控系统组成介绍

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:最高转速为21000r/min,转速可自行设定,控制精度为±50r/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-20~+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。

系统的结构图

系统的结构图

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、离心室的温度图1系统的结构图和工作时间。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0~9个程序供用户自行设定和选择;选择转子时与转子的最大转速相对应,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,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。