医用洗板机自动控制系统的研制
基于PIC单片机的医用洗片机控制器的设计
Ｒ４ Ｋ Ａ Ｉ
ＲＢ ５ ＲＢ ４ ＲＢ３ ＧＭ
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。 时钟电 路
Ｒ２ Ｂ等
８Ｒ／／ ＡＮＳ ５ ４ ＡＳ
１ 引言
在我 国各级医院中， 每年都要冲洗大量的 ｘ射线胶片和 Ｃ Ｔ片， 冲洗工作需在暗室 中进行，操作难度 较大． 在一些规模较小、资金较弱的医疗单位采用人工冲洗 ，冲洗质量受人工因素影 响较大 ，且药液对人 体有一定的伤害． 在规模较大、资金较雄厚 的医疗单位 ，购买使用 昂贵的进 口 自动洗片机． 近年来，各医 疗单位对 自 动洗片机的需求逐年增加 ，本文介绍一种基于 Ｐ Ｃ单片机 的 自动洗片机控制器 的软硬件设计， Ｉ 基于该控制器的自动洗片机成本低、性能可靠、操作界面友好 的特点．
的干扰信号窜入电源） ，整流滤波为 ２ Ｖ直流电，供应给继 电器，再经过 ７ ０ 稳压后给其它模块电路供电． ４ ８５
收稿 ｝期： ０８０ －９ ］ ２ ０ ．４０
作者简介 ： 庄如￣ （ ５． 男， 建省平和县人， １ ４） ９ ， 福 商级讲师．
第２ 期
庄如 平 ： 基于 ＰＣ单 片机 的医用洗片机控制器 的设计 Ｉ
ＲＤ６ Ｐ ６ ，
ｌ１
１ Ｖ｝ ３ ＝ ｝ ：
的数据线 导致 数据 传 输错 误 ，ＲＡ 、ＲＡ５两根 串 口数据 线选 用 屏 蔽线 ． ３
２２ ．． ４时钟 电路
时钟芯片选用 Ｄ １０ ，该芯片与单片机采用 Ｓ Ｉ Ｓ ３２ Ｐ 通信 ，外部加一个锂 电池 ，保证系统断电时时钟照
常 工作．
医用洗板机校准方法的研究
医用洗板机校准方法的研究作者：张蔚滨来源：《品牌与标准化》2015年第01期【摘要】医用洗板机是医疗、科研单位进行酶联免疫实验时，检测各种感染性病毒所必备的设备之一，其作用是通过清洗，实现酶联免疫实验过程中结合相与游离相的分离。
目前我国医用洗板机的校准处于无控状态，缺乏统一的校准方法和有效的校准装置，针对此种情况，本文提出了一种医用洗板机的校准方法。
【关键词】医用洗板机校准方法计量【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2015.01.0091 概述医用洗板机是专门清洗酶标板、培养板，一般和酶标分析仪配套使用。
医用洗板机已广泛应用于医疗机构、卫生防疫站、血站、科研机构及各种生物实验室。
它具有精密性、可靠性、自动化程度高、操作简单等特点。
2 计量特性（1）残留量：[V]≤5[μL]/孔；（2）加液精密度：[CV]≤5%；（3）密闭性：洗板机管路密闭性应良好，在清洗和洗液管路中通入20kPa气压的空气，持续1min无泄露现象；（4）绝缘电阻：≥20MΩ。
3 校准条件3.1 环境条件（1）室内应清洁无尘、防振，空气中不得含有酸、盐等腐蚀性气体。
（2）仪器应平稳置于工作台上，周围无强烈机械振动和电磁干扰，避免强光直接照射，仪器接地良好。
（3）温度：（10～40）℃，相对湿度：（35～80）%。
3.2 校准用标准器及其他设备（1）天平：最大称量不小于210g，分度值1mg；（2）真空压力源：工作范围（-95～250）kPa，稳定度：0.05%F[⋅]S；（3）兆欧表：试验电压500V，10级；（4）秒表：分度值不大于0.1s；（5）密度计：测量范围（0.995～1.028）mg/mL，测量精度0.0005mg/mL。
4 校准项目和校准方法4.1 外观检查医用洗板机外观不能有影响校准的缺陷，按键、显示屏、紧固件、管路等各部件工作正常。
4.2 残留量将医用洗板机置于水平位置，用天平称取未沾有液体的[n]孔酶标板的重量[M0]，使用蒸馏水作为测试液，将空板放入洗板机上清洗，再用天平称取清洗后沾有残液的酶标板的质量[Mj]，连续测量3次，按照公式（1）计算残留量。
全自动洗板机原理
全自动洗板机原理一、清洗原理全自动洗板机通过特定的清洗程序，对实验板进行全面、彻底的清洗。
其清洗原理主要基于以下两个步骤：1. 冲洗：通过高压水流将实验板上的残留物冲走。
在此过程中，水的压力和流量起到关键作用。
清洗效果受到这些因素直接影响，以冲走污渍和其他杂质的干扰。
2. 浸泡：清洗完表面后，设备会将实验板浸泡在特定的清洗液中，以分解和溶解难以去除的污渍。
清洗液的成分和温度也是影响清洗效果的重要因素。
二、注射原理全自动洗板机的注射系统是其核心组件之一，负责将清洗液精确地注入到实验板上的每个孔中。
该系统的注射原理基于压力和精确控制。
1. 压力产生：清洗液在高压下被推入注射器，从而产生足够的压力以穿透实验板的每个孔。
2. 精确控制：通过精密的控制系统，设备能够确保每个孔都能接收到适量的清洗液，避免了过度清洗或清洗不足的情况。
三、干燥原理清洗和浸泡完成后，全自动洗板机采用特殊的干燥技术，确保实验板快速、彻底地干燥。
1. 自然干燥：部分设备利用空气的自然对流，将实验板上的水份蒸发掉。
2. 强制干燥：更先进的设备会使用热风或红外线等技术，加速水份的蒸发，从而缩短干燥时间。
四、检测原理全自动洗板机配备有多种传感器，用于实时检测清洗效果。
1. 光学传感器：通过检测实验板每个孔的颜色变化，判断是否清洗干净。
2. 机械传感器：用于检测实验板的形状和尺寸，以确保其位置正确并避免错位。
3. 电气传感器：用于监控水压、温度等关键参数，确保设备在最佳状态下运行。
五、自动化原理全自动洗板机的自动化原理主要体现在以下方面：1. 程序控制：设备按照预设的程序自动完成清洗、注射、干燥和检测等步骤。
用户只需设定好参数，设备即可自动执行。
2. 智能诊断：设备具备自我诊断功能，能够检测并报告潜在的问题，如清洗液不足、温度异常等。
这样能够预防故障发生，提高设备的可靠性。
3. 数据记录与分析：全自动洗板机能够记录每次清洗的数据，如清洗时间、温度、水压等。
冲洗机械装置的电气控制系统优化设计
冲洗机械装置的电气控制系统优化设计冲洗机械装置是一种常用于清洗、冲洗工业设备或管道的装置，电气控制系统在冲洗过程中起着重要的作用。
优化设计冲洗机械装置的电气控制系统可以提高设备的运行效率、降低能耗、保证安全性，并且进一步提升整个冲洗流程的质量和效益。
本文将就冲洗机械装置的电气控制系统进行优化设计，提出几个改进方案和优化措施。
首先，针对冲洗机械装置的电气控制系统，我们可以通过提升自动化程度来优化系统设计。
自动化控制可以实现对整个冲洗过程的智能化监控和控制，减少人工操作带来的误差，提高设备的稳定性和可靠性。
通过使用先进的传感器和执行器，我们可以实现对温度、压力、流量等参数的实时监测和控制，确保每一次冲洗操作都能按照预设的要求进行。
其次，为了提高冲洗机械装置的电气控制系统的性能，可以采用分布式控制系统。
传统的集中式控制系统容易发生单点故障，当控制器发生故障时，整个系统可能陷入停机状态。
而分布式控制系统将控制任务分散到多个控制节点中，每个节点都具备独立的控制能力，一旦某个节点发生故障，其他节点仍然可以正常工作，从而保证系统的连续运行。
此外，分布式控制系统还能够更灵活地应对设备的扩展和改造，提高系统的可拓展性。
另外，为了确保冲洗机械装置的电气控制系统的安全性，我们需要加强系统的电气隔离和防护措施。
在冲洗过程中，往往伴随着大量的水和其他液体介质，因此在电气连接和布线时，应该采用防水、防腐蚀的电气元件和材料，以防止水分和液体渗入导致短路和电气故障。
此外，还应该配置适当的漏电保护装置，用于检测和防止漏电事故的发生，保证操作人员的人身安全。
除此之外，冲洗机械装置的电气控制系统的优化设计还可以考虑节能降耗的措施。
例如，可以利用变频器来调整设备的运行速度和功率，根据实际需求自动调整冲洗机械装置的工作状态，避免过度能耗。
同时，在冲洗过程中，可以使用节能型的电动阀门和执行器，提高能源利用效率，降低能源消耗，从而达到减少经济成本和环境污染的双重效果。
板材清洗设备控制系统的设计分析
化学 、 航空 、 交通 、 电、 业 以及其他 各 种工 业 中［３ 发 农 卜 。但 是 ， 大 ］ 在
多数 工业 生产运 行设 备 中 ，生产 传输 线 是当 前运 用于 工矿 企业 的 仓储 和生产 作业 的重 要设 备 ， 常包 含 有多能为 企业 提 高生 产 效率 和 经 济效 停 益， 考虑 到设 备运 行 时 的安 全 性 、 可靠 性 ， 多 台 电动 设备 开停 车 在 时就 需要 控 制 ， 能够 依 次进 行 开启 、 关断 ， 现较 复 杂 开停 车 连锁 实
输入
图２ Ｌ ＯＧＯ！ 输入输出接线图 表 １ 输入输 出分配表
输出
表 明设备 正在 工作 中 ； 当设备 清洗 次数 达到 标准 后 ， 有指 示 灯显 会
示清 洗完 毕 。 （） 手动状 态下 ， 以通 过上 升按钮 和 下 降按钮 实现 设 备上 ５在 可 升和 下 降操作 。
图 １ 主 电 路 原 理 图
１ 可 以直 接接 入 负载 。其 电路 原 理图 如 图 ２ 示 ，Ｏ Ｏ！ 制 ０ Ａ， 所 ＬＧ 控
器输 入输 出端 口分 配表 如表 ｌ 为所示 。
１ 控 制 系统 设 计 要 求
新 设计 的板材 清洗 机工 艺流 程 为： 盖、 料 、 开 入 卸料 ， 新装 料 重 和 板材 上升 和下 降 。 根据 它 的工作 性质 ， 板材 清洗 机控 制 系统 具体
控 制 ， 使得 安全 、 这 可靠 的 自动化 控制变 得 尤为 重要 。板 材清 洗设 备 是机械 加工 、 钢材 生产 企业 中广 泛 使用 的设备 ， 主要 用 来对 板材
表 面 的污渍进 行清 洗处 理 。 是现在 的清 洗设 备工 作稳 定性 差 、 但 易
医用X线自动洗片机XP-05控制电路的改进
图 １ 洗 片 流 程
２ 洗 片机 的 电路原 理 图
胶 片 ，洗 片机 的工 作量 大 ，同 时 由于我 院 口腔科 只 有 １台 ｘ线 机 自动 洗 片 机 Ｘ Ｐ一 ０ ５，加 上 我 院 口腔 工 作 人员 养成 了不 管是 否洗 片都 是 一上班 就 开机 让 洗 片机 电动机 不停 运转 的习惯 ，导致 洗 片机 电动 机
常用 于各 医 院 的 口腔 科 。 医 院 口腔 科 需 要 拍 摄 ｘ 线 片 的病人 众 多 ，每 天 要 冲洗 大 量 的 ｘ射 线 透 射
然
Ｉ ． ． ． ． ． ． ． ． 一 ｛ ． ． ． ． ． ． 。 ． ． ． 一 １ ． ． ． ． ． ． 。 。 － － Ｊ
工 作 过载 过热 而经 常损 坏 。洗 片机 厂家 的维 修方 法
电路原 理 ：当接上 ２ ２ ０ Ｖ交 流 电 ，联 动 开关 Ｊ １
被 合上 的时候 ，电源接 通指 示灯 Ｄ ２亮 ，电动机 ｓ １ 开 始 瞬 间以最 高速 率 启 动 而 工作 ，电 源对 ｃ ５进 行
快速充 电 （ 充 电 回路 ：Ｒ ５ Ｃ ５ 一Ｄ ２ 一Ｒ ６ 一地） ，
２ ６ ％ ，可 以说 维修 成本 昂贵 。因此 ，设计 改进 洗 片 机 控 制 电路 ，减少 洗 片机在 不进 行 洗片 时候 电动 机
与 电动机 串联 ，此 时负 载 回路 电流 刚好 能维 持 电动
机 继 续转 动 ，电 动机 的速 率 由最高 变低 成恰 当的速 率 （ 相 当于 洗 片 机 圆形 滑 动 变 阻 器 调 到 ６～８ ａ ｒ ｉ ｎ
０ ５控 制 电路 的 改进 ，主 要 介 绍 其 电路 设 计 ，并 重 点 介 绍 了 ５ ５ ５定 时 器 的 单 稳 态 工作 状 态 在 所 设 计 的控 制 电路
板材清洗设备控制系统的设计
板材清洗设备控制系统的设计摘要：针对现有的清洗设备工作稳定性差，可靠性不高的问题，运用现代数字电子控制技术，利用LOGO！通用逻辑控制模块及其计算机辅助设计软件，设计了一台板材清洗机的控制系统，对主电路和控制电路进行了设计。
关键词：板材清洗设备；数字控制；控制电路；LOGO1 引言板材清洗设备是机械加工、钢材生产企业中广泛使用的设备，主要用来对板材表面的污渍进行清洗处理。
但是现在的清洗设备工作稳定性差，易出故障，自动化程度不高，不能满足企业的正常生产需。
故需要对其控制系统进行设计，从而提高机器工作稳定性能，达到较高电气自动化的程度，并且能满足市场需求的。
设计的关键技术是板材清洗设备电气自动化控制系统。
本文针对板材清洗机一台，运用现代数字电子控制技术，利用LOGO!通用逻辑控制模块及其计算机辅助设计软件，设计了一种基于LOGO!的普通板材清洗设备控制系统计。
2 控制系统设计要求本文针对板材清洗机一台，工艺流程为：开盖、入料、卸料，重新装料和板材上升和下降。
并设计出LOGO！230RC基本型控制线路图，逻辑控制图，单机设备控制系统。
根据以上的特点，对板材清洗机控制系统具体要求如下：1.盖子打开时只能手动操作，只有在盖闭合后才能进行自动操作。
2.盖子打开，运行到上料位停止，装料完毕，在手动状态下，按下下降按钮，设备下降至清洗池中，松开下降按钮。
3. 盖好盖子，转换到自动状态，按下启动按钮，设备开始下降，运行到底部，碰到下限位开关时，计数器计数一次，设备开始上升；当碰到上限位开关时，设备又开始下降，如此往返数次，直到计数次数达到设定次数，设备开始上升到上限位开关处停止。
此时打开盖子，设备继续上升。
直到碰到上料位开关，设备停止不动，等待卸料和重新装料。
4. 盖子闭合后，设备在上升和下降操作时，会有指示灯显示．表明设备正在工作中，当设备清洗次数够后，会有指示灯显示清洗完毕。
5. 在手动状态下，可以通过上升按钮和下降按钮实现设备上升和下降操作。
一种改进型全自动洗板机的设计
一种改进型全自动洗板机的设计
高臣杰;张梅;袁鹏
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2013(21)4
【摘要】针对目前国内医用洗板机的不足:自动洗涤的微孔反应板类型单一,洗板机不能根据所选的微孔反应板类型自动选择相应的清洗头进行洗板操作,设计了一种改进型环保高效的全自动洗板机装置,主要包括工作平台、旋转托盘构件、水平导轨和复合清洗头构件四个部分,其中,复合清洗头构件包括双排复合清洗头、水平运动机构、水平红外传感定位系统、垂直运动机构和垂直红外传感定位系统；同时,介绍了其工作原理、机械传动系统、硬件设计及软件设计,大大减少洗板过程中的人工参与,进一步提高了洗板机的自动化水平.
【总页数】4页(P948-951)
【作者】高臣杰;张梅;袁鹏
【作者单位】华南理工大学精密电子制造装备教育部工程研究中心/自动化科学与工程学院,广州 510640;华南理工大学精密电子制造装备教育部工程研究中心/自动化科学与工程学院,广州 510640;华南理工大学精密电子制造装备教育部工程研究中心/自动化科学与工程学院,广州 510640
【正文语种】中文
【中图分类】TP23
【相关文献】
1.安图iWO-960全自动洗板机的维护与保养 [J], 崔丽娟;陈治水;袁蓉;薛成军
2.ST-96W全自动洗板机故障维修 [J], 沈辉
3.全自动酶标仪和全自动洗板机在ELISA法中的应用 [J], 张玲
4.全自动立式洗板机的两例常见故障分析 [J], LU Jingjing;WU Jing;LI Xiaolong;WANG Qiong
5.全自动洗板机故障分析维修与保养 [J], 谭志文;刘鑫;徐明明
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gmp自动清洗机结构及原理
gmp自动清洗机结构及原理以gmp自动清洗机结构及原理为标题，本文将介绍gmp自动清洗机的结构和原理。
gmp自动清洗机是一种用于医药、化工、食品等行业的自动清洗设备，能够有效地清洗各种容器和管道。
下面将从结构和原理两个方面进行详细介绍。
一、结构gmp自动清洗机主要由控制系统、清洗室、供液系统、回收系统和排废系统组成。
1. 控制系统：控制系统是gmp自动清洗机的核心部分，负责控制整个设备的操作。
它包括主控制面板、触摸屏、PLC控制器等。
通过控制系统，用户可以轻松设置清洗程序，调节清洗参数，并监控整个清洗过程。
2. 清洗室：清洗室是gmp自动清洗机中用于放置容器和管道的地方。
清洗室内部通常有多层架子，用于放置容器和管道。
清洗室的内壁采用304不锈钢材质，具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能。
3. 供液系统：供液系统是gmp自动清洗机用于提供清洗介质的部分。
它由液体储罐、泵、管道和喷嘴等组成。
液体储罐通常分为清洗液储罐和冲洗液储罐，可以根据需要选择不同的清洗介质。
泵负责将清洗介质从储罐中抽出，并通过管道输送到喷嘴，完成清洗任务。
4. 回收系统：回收系统是gmp自动清洗机用于回收清洗液的部分。
它由回收槽、泵、管道和过滤器等组成。
在清洗过程中，回收系统可以将清洗液回收到回收槽中，并通过过滤器进行过滤，以去除杂质和污染物，保证清洗液的质量。
5. 排废系统：排废系统是gmp自动清洗机用于排放废液的部分。
它由废液槽、泵、管道和排放口等组成。
在清洗过程结束后，废液会被泵送到废液槽中，并通过管道排放到指定位置。
二、原理gmp自动清洗机的原理主要基于喷淋和循环清洗的技术。
清洗过程中，清洗液通过喷嘴均匀喷洒到容器和管道表面，利用喷淋的力量将污物和杂质冲刷下来。
同时，清洗液通过循环管道进行循环使用，提高清洗效率。
整个清洗过程一般包括以下几个步骤：1. 加载：将待清洗的容器和管道放置到清洗室中的架子上。
2. 预洗：在清洗过程开始前，先进行预洗，将容器和管道表面的大部分污物冲洗掉。
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中国农业大学学报 2000,5(2):68～70
Jo ur na l o f China Ag ricultura l U niv er sity
医用洗板机自动控制系统的研制王 坦① 傅水根(清华大学) 周一鸣②
(中国农业大学车辆工程学院)收稿日期:19991115
①王 坦,北京清华园1号清华大学机械工程学院金属工艺学教研室,100084
②周一鸣,北京清华东路17号中国农业大学(东校区)206信箱,100083
摘 要 研制的医用洗板机选用可编程序控制器作为洗板机清洗过程的自动控制设备。
自动控制系统采用以控制开关量为主的顺序控制过程和条件编码顺序控制方案,依据医用洗板机自动控制过程的工艺流程图,按预定的条件,逐步进行各阶段动作步序的控制。
经过反复的实际测试,在程序设计中设计直流电机停电后反向转动0.2s ,以消除直流电机的旋转惯性,从而达到了用直流电机代替步进电机来降低硬件成本的目的。
关键词 医用洗板机;自动控制系统;可编程控制器;程序设计
分类号 T P 273
Development of Automatic Control System for
Hospital Plate Washer
Wang Tan Fu Shuig en (Tsinghua University) Zhou Yiming (College of V ehicle Engineering,C AU)
Abstract The autom atic control system of hospital plate w asher is dev elo ped .Prog rammable controller is used as a control elem ent in ho spital pla te washer .Meanw hile ,the so ftw are prog ramming is dev elo ped to make the direct-current mo to r instead of the step-control m otor.The co st of the plate washer is reduced a nd the reliability o f the pla te w asher is improv ed.
Key words ho spital plate washer ;automa tic co ntrol system ;prog ra mmable co ntroller ;prog ramming
医用洗板机是医疗科研单位开展酶免疫实验以检测各种感染性病毒所必需的重要设备之一,其作用是通过清洗实现酶免疫实验过程中结合相与游离相的分离。
医用洗板机清洗的自动化代替了手工操作,减少了人为因素的影响,使检测结果更加真实可靠。
目前,大部分医疗科研单位使用的全自动洗板机均是从国外进口的,不仅价格昂贵,而且常因维修不及时而导致设备被搁置一旁,在造成资源极大浪费的同时,也致使用户重新采用落后的手工操作,因此,研制开发适合我国国情、低价位、高性能的医用洗板机就成了当务之急。
1 工作原理
医用洗板机所要清洗的是反应板内的微孔,酶免疫实验的整个反应过程就在每个微孔内完成。
图1为医用洗板机工作原理示意图,其工作原理是:注水头在直流电机1,2的驱动下,可
图1 医用洗板机工作原理示意图
以前后、上下移动;交流电机控制水泵正、反向
旋转,通过注水头实现注水与吸水;当微孔都注
满水后,超声波清洗器对反应板进行超声波清
洗。
医用洗板机的主要工作顺序依次为逐排注
水、超声波清洗、逐排吸水,以上过程重复3遍。
从医用洗板机的工作原理可知,其控制过程是
以控制开关量为主的顺序控制过程。
2 控制系统硬件部分的设计
电器控制系统的选择[1]。
常用的电器控制
系统有继电器控制系统、单片机控制系统、可编
程序控制器控制系统、台式计算机控制系统。
继电器控制系统存在电器触点可靠性差,固定接线的通用性和灵活性差的问题。
单片机控制系统主要适用于实时控制,可靠性较可编程序控制器控制系统、台式计算机控制系统差。
台式计算机控制系统编程较复杂,使用维修不方便,成本较高,适用于较复杂的自动控制系统。
而可编程序控制器主要适和于以控制开关量为主的顺序动作控制场合,通用性和灵活性较好,可靠性高,较计算机控制系统价格便宜。
洗板机的控制以开关量为主,并且还要克服水泵工作时较大的振动及超声振动对控制系统的影响,因此选用可编程序控制器作为洗板机清洗过程的自动控制设备。
控制要求。
1)完成反应板的逐排注水、超声波清洗、逐排吸水过程,并重复进行3遍;2)通过转换开关的选择,完成2排、4排、8排微孔条的清洗工作;3)用行程开关定位并限位,确保注水头的起始位置准确;4)控制超声波清洗的时间,有效的减少重复清洗的遍数,提高洗板机的工作效率;5)蜂鸣器报警,提示清洗工作完成。
自动控制过程。
医用洗板机自动控制过程的工艺流程如图2所示。
图2医用洗板机自动控制过程的工艺流程图
蜂鸣器报警返回原位Y 重复清洗3遍N
后行是否到位?注水头上行
注水头吸水注水头下行注水头后行一格超声波清洗
Y
N
前行是否到位?
原位自动清洗开始注水头前行一格注水头注水3 电器控制系统的软件设计[2]
洗板机的工作过程基本上是顺序工作过程,软件设计主要采用条件编码顺序控制方案,按预定的条件,逐步进行各阶段动作步序的控制。
其中,为了满足洗板机的一些特殊需要,还要用到可编程控制器内部的跳转继电器、记忆继电器、中间继电器、时间继电器和计数继电器。
具体69 第2期王 坦等:医用洗板机自动控制系统的研制
70中国农业大学学报2000年
设计如下:
1)为实现清洗排数的任意选择,硬件上采用选择开关进行清洗排数的选择,软件设计上采用跳转继电器进行自动控制。
2)为保证程序可靠地执行,采用记忆继电器进行前、后动作步序的互锁,防止发生误动作,特别是为了保证直流电机的有效寿命,在电机正、反转动作步序程序中采用互锁设计;对于需要连续工作的动作步序,程序中采用记忆继电器进行自锁设计。
3)靠控制水泵的旋转时间来控制水泵的吸、排水量;靠控制直流电机的旋转时间来控制注水头的移动距离,因此都需要采用时间继电器。
4)为了简化程序,用计数继电器控制洗板机重复清洗3遍的动作过程。
5)采用内部继电器进行过渡辅助控制,以提高程序运行的可靠性。
4 直流电机代替步进电机的程序设计
洗板机注水头的前后运动为一工步、一工步的等距运动,该动力部分采用步进电机比较理想;但步进电机需要有单独的脉冲电源,造价较高,因此考虑用直流电机代替步进电机,用增加软件设计的难度,来达到降低硬件成本的目的。
这种替代需要解决的问题是直流电机的惯性问题。
步进电机在得到脉冲电流时,电机主轴会旋转相应的角度,断电后能够自锁;直流电机得电后主轴旋转,但断电后不能自锁,在惯性的作用下,会继续旋转一个角度,这个角度的大小,受电机所带负荷的影响,在没有动力的条件下,医用洗板机的负荷的变化,将影响惯性下直流电机旋转的角度,这个角度要想恒定是比较困难的,而直流电机在工作时,需要等距运动,因此要想用直流电机代替步进电机,就要在程序设计中消除直流电机的惯性旋转。
为了消除直流电机停电后的惯性转动,在直流电机1断电后,通过PLC内部的软继电器及时间继电器的作用,使直流电机1反相转动0.2s,以此达到消除直流电机转动惯性的问题。
直流电机1反相转动的时间0.2s是经过反复的实际测试得出的最佳时间。
5 结 论
1)所研制的医用洗板机已经投入正常使用,用户反映洗板机控制系统的设计是成功的,在以控制开关量为主的顺序动作控制系统中,可编程控制器应当是优选的技术方案。
2)通过适当的程序控制以消除直流电机断电后的惯性转动,对工作转速基本恒定的使用场合,用价格比较低廉的直流电机代替步进电机是可行的。
3)用提高软件设计的难度和复杂程度的方法,来降低硬件设备的成本,已成为机电产品设计的一种趋势,医用洗板机的成功研制证明这种思路是可行的。
参考文献
1 钟肇新,彭 侃.可编程序控制器原理及应用.广州:华南理工大学出版社,1991.1～9
2 万太福,唐贤永.可编程序控制器及其应用.重庆:重庆大学出版社,1994.80～87。