1.問題的提出
　　GK1250一N型刮刀離心機是一種臥式寬刮刀卸料過濾式離心機，它能將中等粒度固相物從其懸浮液中分離出來，我公司的很多化工裝置中都使用了這種設備。
　　圖1為離心機控制系統原理圖。當離心機工作時(無論是手動還是自動方式)，先將液壓系統油泵和離心機主機電動機投入運行，離心機在手動方式下工作時，通過按鈕開關B5、B6、B7、B8、B9、B10、B11、B12控制相應的中間繼電器和電磁換向閥完成洗網、進料、脫水(1)、洗料、脫水(2)、卸料等工序操作。在自動方式下工作時，按下B5開關，離心機自動進行洗網→進料→脫水(1)→洗料→脫水(2)→卸料，周期性地完成各工序，循環工作，各工序的持續時間由相應的時間繼電器(T1～T6)控制。
　　在實際的使用中，由于分離處理物料不同，所需離心機工序也不一樣。但原控制系統在自動工作方式下，無法選擇離心機自動方式工作時所需的工序。另外，系統所配時間繼電器時間設定范圍太窄，實際使用時受到一定的限制，因此，本裝置大多工作在手動方式，生產效率低，物料分離效果差，設備故障增加，造成生產成本上升。
　　2 改進措施
　　為解決上述問題，我們對離心機的控制系統進行了改進，采用單片機電路實現離心機軸承溫度巡回檢測、超限報警和保護功能，并能在自動方式下，進行工序選擇、參數設定。 
                          
             
     2．1控制系統硬件組成
    系統硬件由AT89C51單片機基本單元電路、按鍵及轉換開關電路、軸承溫度采樣電路、繼電器控制電路、顯示電路、報警電路等組成。改進后的離心機控制系統原理圖見圖2。
    2．1．1AT89C51單片機基本單元電路由AT89C51單片機及其時鐘電路、工作電源電路與復位電路組成，是整個控制系統的核心組成部分。
    2．1．2按鍵及轉換開關電路
    由S1～S8八個設定按鍵、PAUSE(暫停)按鍵及AUTO(自動)轉換開關組成，S1、S2、S3、S4、S5、S6分別為洗網、進料、脫水(1)、洗料、脫水(2)、卸料等工序的功能設定鍵，S7、S8為參數增減鍵(修改各工序時間長短)，通過S1～S8可以設定工序是否投用以及各工序運行的時間，并根據修改結果改變工序控制字，PAUsE為系統暫停運行按鍵，AUT()(自動)運行方式轉換開關。
    2．1．3軸承溫度采樣電路
    由溫度變送器、信號調理電路及模／數轉換器ADC0809組成，可以對離心機主機及其電動機前后軸承的溫度進行巡回檢測。
    2．1．4繼電器控制電路
    由驅動電路、光電隔離電路及繼電器驅動電路組成，J1、J2、J3分別控制洗料電磁換向閥E1、進料電磁換向閥E2、卸料電磁換向閥E3，J4、J5分別控制液壓系統油泵電機、離心機主機電動機啟動／停止控制回路。
    2．1．5顯示電路
    利用AT89C51的串行口連接6片串人并出移位寄存器74IS164和6個八段LED組成6位靜態顯示電路，能顯示參數設定情況、離心機工作狀況和離心機主機及其電動機的前后軸承的溫度。
    2．1．6報警電路
    由蜂嗚器及其驅動電路構成，當檢測到離心機主機及其電動機的前后軸承的溫度達到或超過某一設定值時，發出聲音報警，提醒操作人員妥善處理。
    2．2 控制系統軟件設計
    控制系統軟件設計的原則是離心機工作在手動方式時，其工作過程基本同改進前的系統相似，但改進后的系統能巡回檢測并顯示離心機主機及其電動機的前后軸承的溫度，當離心機主機及其電動機的前后軸承的溫度超過設定值時能夠進行報警，或使離心機主機電動機和液壓系統油泵電機停止運行。當系統工作在自動方式時，系統工序的投用與運行時間由程序事先設定，也可在現場根據實際需要通過S1～S8設定，每個工序均是在AT89C51的控制下進行的，每工作一個周期就巡回檢測并顯示離心機主機及其電動機的前后軸承的溫度，并作出與系統工作在手動方式時相應的處理。應用軟件采用模塊化設計理念進行設計，便于增加和修改系統功能。軟件系統包括主程序和5個子程序，軟件框圖見圖3，其主要功能如下： 
                               
     2．2．1主程序
    是整個軟件系統的主線，完成系統的初始化、子程序調用與連接。
    2．2．2自檢子程序
    能對系統中的主要芯片(AT89C51CPU、ADC0809、LED等)進行測試，若無故障則系統轉入正常工作，否則提示故障芯片，提醒技術人員盡快排除故障。
    2．2．3按鍵處理子程序
    識別S1～S8功能按鍵的鍵值，設定和修改各工序的投用和運行時間，并確定響應工序控制字，調用顯示子程序，顯示設定和修改情況。
    2．2．4工序處理子程序
    根據系統默認或修改后的工序控制字，控制J1、J2、J3的通斷及通斷時間，從而執行默認的工序或設定修改后的工序，調顯示子程序顯示運行工序代碼及已經執行的時間。
    2．2．5軸承溫度檢測及處理子程序
    巡回對4路軸承溫度模擬量的輸入、A／D轉換及數據進行處理，分析采樣數據，當某一路采樣值大于等于設定值A(預警值)小于設定值 B(超限值)時，發出聲音報警，當某一路采樣結果大于等于B時，發出聲音報警的同時，控制J5、J4動作，使離心機主機電動機及液壓系統油泵電機停止運行，防止事故擴大。
    2．2．6顯示子程序
    根據顯示存儲單元的數據，顯示參數修改情況、系統工況及軸承溫度等。
    3 結束語
    改進后的GK1250一N離心機已在揚子公司下屬生產廠使用，達到了預期的控制目的，運行可靠，各項技術指標均能達到生產工藝要求，提高了設備利用率和生產效率，降低了生產成本，經濟效益明顯。另外，由于AT89C51內部含FLASH存儲器，應用程序修改極其方便，有利于功能擴展開發，使系統能不斷追隨用戶的要求。