广西是我国甘蔗糖的产糖大省，拥有为数众多的蔗糖生 产企业。甲糖(通常称为白砂糖)分离，是采用离心机将颗粒状的白砂糖晶体从糖膏中分离出来，是蔗糖生产的***后工序，。 目前用于蔗糖分离的设备，有国产或进口的全自动、半自动及手动型离心机。其中手动型上悬式离心机由于价格低廉，结构 简单，在广西蔗糖生产企业拥有量比较大，ZL-1200型是典型的型号之一。为降低劳动强度，提高产品质量，提高生产可靠 性及生产效率，我们对这类机器进行了自动化改造。

1.ZL-1200型上悬式离心机结构与使用特点

上悬式离心机有多种机型，根据转鼓形状可分为平底和 锥底两种;根据卸料方式可分为重力卸料、人工卸料、机械***卸料三种;根据驱动方式可分为多速电机、直流电机、变频 调速、电阻变速等多种;操作控制方式也有电气、气液、机械等多种方式。适用于分离中等颗粒(当量直径0.1~1.0 mm)固相 的悬浮液，如砂糖、味精、葡萄糖、盐类以及聚***树脂等，广泛用于化工、制糖、轻工等工业部门。

ZL-1200型属于锥底、重力卸料、多速电机拖驱动、气动 执行机构的手动操作型立式间歇离心机。其作业部分是一个吊篮，由多速电机驱动实现多档(包括空挡，一般为4档)速度 的切换。

手动操作的工作程序是：启动电机到***档转速，用冲水 管清洗筛网，然后打开进料开关，开启糖膏闸门进料，进料足够后，关闭进料开关进行分蜜，一段时间后切换到第二档转速 继续分蜜并洗水(水温70~80℃)。离心机在完成生产循环过程中，有两种不同含糖量的蜜汁需要收集，水洗前分离出的为 较高含糖量的原蜜，蜜水分离机构由气缸置位为“原蜜”收集状态，洗水时需将蜜水分离机构从“原蜜”转换到“洗蜜”状 态[1]。通过观察砂糖色泽决定洗水时长，之后换到第三档转速，用高温水蒸汽进行汽洗，汽洗完成后连续分离若干分钟，然 后逐级退档到***档转速并刹车，打开卸料开关，气缸提起篮罩，甲糖在重力作用下卸料到离心机下部的振动筛，完成整个循环。一般每次进料约500 kg糖膏，一个操作循环约需3.5~5 min。

在生产过程中，冲洗滤网、进料、水汽洗涤、分离等工序， 包括电机转速档位调节均由人工控制，操作的时间长短一般根据操作者的经验来判断，由于切入不同速度档位时，电机处 于不断加速、或减速状态，操作者还需根据不同速度来控制一些动作的操作时刻，因此存在着劳动强度大、生产速度及产品 质量不稳定的诸多问题。

2 ZL-1200型离心机自动化改造方案

根据ZL-1200型上悬式离心机的结构和使用特点及不 足，我们对其进行了自动化技术改造。改造的思路是：保留并完善手动操作;增加全自动运行模式;手动与自动可以转换并 可以在线修改运行参数;改造成本尽可能低。

2.1机械部分改造要点

原机的执行机构，大部分采用气缸作为驱动装置，如进料 闸门机构、刹车机构、卸料机构、蜜水分离机构等，少量直接手工动作，如防滴斗、水洗汽洗阀等。实际改造时，对于气动的执 行机构，只需将原来控制气动阀的电信号，切换到PLC输出端口即可。但由于原机使用的气阀门部分采用220V交流电，为 与PLC直接匹配，并减少输出端口数，改造时全部更换成二位四通弹簧回位型24V直流控制气阀。

增加自动水洗回路：手动水洗时，可通过观察来调节洗水 的位置及时间长短，自动模式下难以实现类似于人眼观察的检测，实际改造时，我们通过大量试验后制作了一条带5个高 压雾化喷头的洗水管，水洗阀门直接由PLC控制。

机械部分改造时，还增加了防滴门：由于糖膏的粘稠性， 进料门关断后，在进料闸门之后的导入槽中残存的糖膏，会不断滴入吊篮，引起甲糖色值指标超标。手工操作时，一般使用 一个接盘，改造时，我们增加了防滴门机构，分离糖膏过程中用防滴斗接住残存糖膏，在进料时通过气缸驱动防滴斗，将接 住的残存糖膏倒入吊篮。

2.2电气控制部分改造要点

(1)自动控制器的制作。分离机的使用工况比较恶劣，高 温水蒸汽及热水的使用，导致工作环境湿度大;糖膏中的蜜水具有粘性和腐蚀性，容易造成控制元件失效;多速电机的频繁 换档，电磁干扰严重。为此，我们制作了一个全封闭的一体化自动控制器，将所有控制器件置于其中，采用日本松下公司的 PLC作为核心控制器件，自动控制器操作面板上设置手动、自动开关与旋钮，以及输入/修改运行参数的轻触按键。保持离 心机的多速电机拖驱动方式不变，由PLC控制系统来控制速度档位切换;控制器通过屏蔽缆线与外部输入元件(如各执行 机构位置传感器)及输出元件(如各执行机构气阀线圈、水阀、汽阀线圈)相联。离心机运行状态参数，如速度，时间等由液晶 显示屏同步显示。整机改造后，控制部分结构简单、操作明了、 方便。