“森創(chuàng)”步進(jìn)及交流伺服系統(tǒng)在流程式尿沉渣分析儀上的應(yīng)用

摘要：“syntron森創(chuàng)”步進(jìn)和交流伺服系統(tǒng)應(yīng)用于尿沉渣分析儀上，根據(jù)分析儀的生產(chǎn)工藝要求，提供了一種降低成本、提升性能、更優(yōu)化的控制方案。其控制系統(tǒng)的核心由步進(jìn)和交流伺服系統(tǒng)組成。

關(guān)鍵詞：醫(yī)療設(shè)備；分析儀；控制系統(tǒng)；步進(jìn)電機(jī)；交流伺服

1 引言

隨著中國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,近年來，尿干化學(xué)分析儀和全自動尿沉渣分析儀的出現(xiàn)，使尿常規(guī)檢查實(shí)現(xiàn)了全自動化，不僅減輕了廣大醫(yī)務(wù)檢驗(yàn)人員的勞動強(qiáng)度,避免了各種影響尿沉渣檢驗(yàn)的人為因素,提高了尿液分析的速度和準(zhǔn)確性，同時(shí)為許多大、中、小型醫(yī)院帶來了方便和經(jīng)濟(jì)效益。本文介紹基于和利時(shí)電機(jī)公司“syntron森創(chuàng)”步進(jìn)和交流伺服系統(tǒng)在尿沉渣分析儀中的應(yīng)用實(shí)例。

2 設(shè)備用途

流程式尿沉渣分析儀是一臺全自動、高效益的分析儀,為臨床提供尿液化驗(yàn)分析,主要用來檢查尿的八項(xiàng)(白細(xì)胞、紅細(xì)胞、管型、上皮細(xì)胞、結(jié)晶體、粘液絲、滴蟲、霉菌)測定值和計(jì)算值。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

流程式尿沉渣分析儀電氣控制系統(tǒng)主要由電源、PC機(jī)、控制器、驅(qū)動器、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等部分組成。系統(tǒng)主要采用PLC作為控制器,由它控制儀器所有動作流程,包括:機(jī)械運(yùn)動、樣本與液體的吸取和加入、數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)處理、報(bào)警提示等。

本設(shè)備中的步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動器均采用“森創(chuàng)”品牌成套系統(tǒng)配置,模塊化設(shè)計(jì),帶動機(jī)械手運(yùn)動，具有走動精確、運(yùn)行可靠、便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。其中，在控制尿沉渣自動離心的定量裝置中采用了一套“森創(chuàng)”伺服電機(jī)，主要功能是：對尿樣進(jìn)行智能編號后，高速離心使尿沉渣沉淀,在自動抽吸掉尿清液后定量滴加染色劑并吹氣混勻。用戶要求渣液分離后尿沉渣細(xì)胞形態(tài)完整,定位、定量準(zhǔn)確，離心可控、噪音小、電機(jī)溫升低,因此對伺服電機(jī)及驅(qū)動器的性能要求很高。特別是伺服電機(jī)帶動的離心慣量盤，在高速離心的時(shí)候要做到響應(yīng)速度快,動態(tài)特性好,沒有噪音,在低速進(jìn)行智能編號采樣時(shí)要做到精而準(zhǔn),因此在該設(shè)備上，伺服電機(jī)起著至關(guān)重要的作用。

4 產(chǎn)品應(yīng)用

本系統(tǒng)中配套的“森創(chuàng)” 伺服電機(jī)使用位置模式接收上位機(jī)脈沖實(shí)現(xiàn)定位,并通過調(diào)整伺服驅(qū)動器電子齒輪比與上位機(jī)對應(yīng)。在高低速離心過程中,低阻尼大慣量離心盤對伺服電機(jī)本身的性能要求很高,尤其是在慣量匹配上。通過伺服驅(qū)動器內(nèi)部PID參數(shù)調(diào)節(jié)和優(yōu)化,完全能夠在精準(zhǔn)定位和慣量匹配上達(dá)到系統(tǒng)嚴(yán)格的要求,使得整臺設(shè)備運(yùn)行在最佳狀態(tài)。這也充分證明了“森創(chuàng)”伺服電機(jī)優(yōu)良的性能。

為避免外界干擾,整個(gè)系統(tǒng)的接觸部分嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)接地,這樣容易造成儀器所檢測的數(shù)據(jù)不正確,從而導(dǎo)致對尿樣分析產(chǎn)生誤診。因此，設(shè)備要求布線強(qiáng)弱分開,控制系統(tǒng)中除離心裝置為交流220V,鏡檢裝置為直流5V外,其余部分均采用直流24V。控制系統(tǒng)安裝在機(jī)箱后部的框架上,負(fù)責(zé)可編程控制器(PLC)、PC機(jī)、元器件間的相互聯(lián)系和控制,儀器的線路和附件與主電源連接。

通過多年的運(yùn)行驗(yàn)證表明,該設(shè)備在整個(gè)醫(yī)療行業(yè)、市級甲等醫(yī)院、中小型醫(yī)院應(yīng)用中都收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效應(yīng)，是值得廣泛推廣和使用的設(shè)備。而“森創(chuàng)”步進(jìn)和交流伺服電機(jī)在其中也充分體現(xiàn)出自身優(yōu)越的性能,受到用戶的一致好評。事實(shí)證明,“森創(chuàng)”作為運(yùn)動控制產(chǎn)品品牌推出以來,在紡織、機(jī)械加工、激光、雕刻、印刷、醫(yī)療、包裝、軍工、電子、制藥、金融機(jī)具等行業(yè)都有類似成功案例的應(yīng)用,并已經(jīng)得到廣大用戶的認(rèn)可和接納,成為國內(nèi)運(yùn)動控制電機(jī)和驅(qū)動的首選品牌之一。