離心機(jī)技術(shù)發(fā)展非常迅速,新產(chǎn)品不斷出現(xiàn),其技術(shù)特點(diǎn)可以歸納為變頻調(diào)速、微機(jī)控制、觸摸開關(guān)、數(shù)字設(shè)置與顯示,多種功能保護(hù)等項(xiàng)?茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動著計(jì)算機(jī)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)使實(shí)時控制和實(shí)時處理變得方便,普及。微電子技術(shù)和控制理論的發(fā)展,使用逆變器調(diào)速傳動,把電力拖動系統(tǒng)的性能提高到最優(yōu)化。單片機(jī)的自動控制系統(tǒng)和變頻器二者結(jié)合組成的離心機(jī)自動控制系統(tǒng)具有高靈敏性和精確性,使離心機(jī)的運(yùn)行更加可靠。一般一單片機(jī)控制的變頻調(diào)速型的離心機(jī)其電路控制系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)兩部分組成。
1.硬件系統(tǒng)
硬件系統(tǒng)組成如圖1所示。方框圖是上海離心機(jī)研究所研制的LC-6M低速大容量冷凍離心機(jī)的硬件系統(tǒng),它采用了適合各種自動控制系統(tǒng)應(yīng)用的MCS-96系列16位80C196KB、8098型單片微型計(jì)算機(jī)作為控制中心;設(shè)有溫度傳感器和速度傳感器對溫度和速度加以控制,調(diào)節(jié)和顯示;皮帶輸出、轉(zhuǎn)子平衡、門的開關(guān)、轉(zhuǎn)頭速度及電源信號的檢測和故障判斷;制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)的運(yùn)行管理;離心機(jī)運(yùn)行的管理與控制;工作過程及技術(shù)參數(shù)顯示等。其控制邏輯方框圖已示出。
離心機(jī)實(shí)時控制和實(shí)時處理過程中,最重要和最基本的技術(shù)指標(biāo)是系統(tǒng)的可靠性。一般離心機(jī)的控制系統(tǒng)大多采用單片機(jī),單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性就是控制過程的關(guān)鍵。為了減少系統(tǒng)的錯誤和故障,必須采用抗干擾措施來提高微機(jī)系統(tǒng)對環(huán)境的適應(yīng)能力。經(jīng)常采用電源低通濾波、縮短交流引線,增大變壓器容量,邏輯電路、模擬電路分開布線,設(shè)置良好的退禍電路。對CPU的輸入信號,如速度傳感器的脈沖信號,溫度傳感器的模擬信號等應(yīng)采用抗共模干擾,采用光電招合隔離電路,使用屏蔽,精選元器件,盡量選CMOS集成電路以減少功耗。這些措施都是針對性強(qiáng),行之有效的。
離心機(jī)的品質(zhì)如何與控制軟件有直接關(guān)系。有了良好的硬件設(shè)施,軟件設(shè)計(jì)不合理,離心機(jī)操作會感到麻煩,令人生厭。好的軟件會使離心機(jī)工
作性能可靠,操作方一便簡明快捷便于掌握。若達(dá)到上述要求,對軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)包括:主程序、啟動子程序、速度中斷子程序及溫度中斷子程序及通用子程序幾部分。
(1)主程序
主程序即統(tǒng)一管理系統(tǒng)程序。主要完成主機(jī)的初始化,鍵盤管理、輸人輸出顯示、故障查詢、保存各種數(shù)據(jù)。在中斷信號控制下進(jìn)人相應(yīng)的程序,根據(jù)需要規(guī)定中斷程序的優(yōu)先級別。主程序可表示為圖42。
(2)啟動子程序
在主程序的管理下設(shè)置有啟功子程序。啟動子程序應(yīng)通過外接端子對變頻器發(fā)出啟動/停止。速度選擇、電機(jī)滑行停止,設(shè)定變頻器輸出頻率、運(yùn)行狀態(tài)和故障監(jiān)視,使程序能在嚴(yán)格的步驟下運(yùn)行。啟動子程序的結(jié)構(gòu)如圖43所示。
(3)速度中斷子程序
離心機(jī)運(yùn)行時,其速率的檢測對速率控制的影響極大、因此必須選擇數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)
學(xué)運(yùn)算,以真實(shí)地反映速率的準(zhǔn)確值。離心機(jī)轉(zhuǎn)速需在一定范圍內(nèi)波動,為了減少擾動在有用數(shù)據(jù)中的比重,提高轉(zhuǎn)速的真實(shí)性,有時采用數(shù)字濾波方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。數(shù)字濾波不需要增加硬設(shè)備,只加入數(shù)字滋波程。由于是加入軟件,使程序得到強(qiáng)化,系統(tǒng)的可靠性得到提高。
(4)溫度中斷子程序
溫度中斷子程序如圖45所示。從方框圖知:溫度傳感器獲得的溫度信號,達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)或出現(xiàn)故障時,將執(zhí)行關(guān)關(guān)中斷,同時將信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,經(jīng)過非線性處理后執(zhí)行數(shù)宇濾波。再送顯示器,根據(jù)顯示信號可進(jìn)行關(guān)中斷,即返回主程序。溫度傳感器多用熱敏電阻,熱敏電阻控溫并不十分理想,因?yàn)樗蔷性交大,穩(wěn)定性和重復(fù)性亦不夠理想,所以在設(shè)計(jì)中常以軟件進(jìn)行非線性補(bǔ)償,可取得滿意的效果。為保證離心室溫度的確定值,以溫度的測量信號與設(shè)定的溫度值不斷的進(jìn)行比較,以此確定制冷機(jī)的工作狀況。若不采用軟件進(jìn)行溫度非線性處理,就會出現(xiàn)實(shí)測溫度超前顯示溫度值。更多信息登錄www.lingyi17.cn