第23章 实验室自动化系统 共60页
实验室自动化系统
实验室自动化系统引言概述：实验室自动化系统是一种应用于科研实验室的技术系统，通过自动化设备和软件控制，实现实验室内各项实验操作的自动化和智能化。
本文将从实验室自动化系统的定义、优势、应用领域、关键技术和未来发展等方面进行详细阐述。
一、定义1.1 实验室自动化系统的概念实验室自动化系统是指利用先进的仪器设备、传感器、控制器和计算机软件等技术手段，对实验室内的实验操作进行自动化控制和管理的系统。
1.2 实验室自动化系统的目标实验室自动化系统的目标是提高实验室工作效率、减少人为误差、提高实验数据的准确性和可靠性，以及提供更高水平的实验操作和管理。
1.3 实验室自动化系统的特点实验室自动化系统具有高度的智能化、灵便性和可扩展性，能够适应不同实验室的需求，提供全面的实验操作支持和数据管理功能。
二、优势2.1 提高实验效率实验室自动化系统能够自动完成实验操作，减少人工操作时间，提高实验效率，使实验室能够更快地完成大量实验任务。
2.2 减少误差通过自动化系统的精确控制和监测，可以减少人为操作误差，提高实验数据的准确性和可靠性，保证实验结果的科学性和可重复性。
2.3 提供实验数据管理实验室自动化系统能够自动记录和管理实验数据，提供数据分析和报告生成功能，方便实验结果的查阅和共享，提高实验室的科研管理水平。
三、应用领域3.1 化学实验室实验室自动化系统在化学实验室中广泛应用，可以实现自动配液、反应控制、样品分析等操作，提高实验效率和准确性。
3.2 生物实验室生物实验室中的实验操作较为复杂，实验室自动化系统可以实现自动培养、样品分离、基因测序等操作，提高实验的稳定性和可靠性。
3.3 材料实验室材料实验室中的实验操作需要高度的精确性，实验室自动化系统可以实现自动测量、样品制备、材料分析等操作，提高实验数据的准确性和可靠性。
四、关键技术4.1 传感器技术传感器技术是实验室自动化系统的核心技术之一，通过传感器对实验参数进行实时监测和反馈，实现对实验过程的精确控制。
消防自动化系统FAS
JTWB-ZCD-G1A非编码 电子差定温感温探测器
JTWB-ZCD-G1(Ex)本安型 电子差定温感温探测器
适用于车库、会议室等一些特定场合探测火灾 内置单片计算机，固化高可靠火灾判断程序，性能可靠
采用优质的热敏元件，可准确探测环境温度变化确定报警 非编码探测器报警时，输出阻抗为680 本安型防爆探测器，特别适合于工业场所应用
❖ 火灾探测器是能对火灾参数（如烟、温、光、火焰 辐射、气体浓度等）响应，并自动产生火灾报警信 号的器件。
❖ 手动火灾报警按钮是用手动方式产生火灾报警信号， 启动火灾报警系统的器件。
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火灾探测基本原理
温度 烟浓度
预
气
热
化
预
初起 热
引燃
初 阴起 燃
全燃 散 扩 焰 火
火焰燃烧
火灾发展过程曲线
熄 灭
自带输出控制触点，可用于换气设备和燃气管道关断阀门的控制 壁挂式结构，外形美观 非编码型采用交流220V供电，安装简单，特别适合家庭独立安装
❖ 点型分为离子型和光电型，离子型分为单源 型和双源型，光电型分为减光型和放射型
❖ 线型探测器分为激光型和红外光速型
感烟型火灾探测器的分类
❖ 离子型灵敏度高，对黑烟敏感，对早期火警 反应快；但是放射性元素在生产、制造、运 输以及弃置等方面对环境造成污染，将逐步 被淘汰。
❖ 光电感烟探测器利用红外散射原理研制，无 污染、易维护，经过改进的迷宫腔结构具备 较高的灵敏度，基本可以解决黑烟报警问题。
接照射； ❖ 7.2.8.6 在正常情况下有明火作业以及X射线、
弧光等影响。
复合探测器
❖ 探测火灾发生时2种或2种以上的火灾参数， 分为2复合或3复合探测器。
免疫检验自动化仪器分析PPT(共95页)【95页】
定时散射比浊法是在保证抗体过量的情况下，加入待测抗原，此时反应立即开始，在反应的第一阶段，溶液中产生的散射光信号波动较大，所获取的信号计算出的结果会产生一定的误差。定时散射比浊法是避开抗原抗体反应的不稳定阶段，即散射光信号在开始反应7.5s～2min内的第一次读数，专门在抗原抗体反应的最佳时段进行读数，将检测误差降到最低。
速率散射比浊法是抗原抗体结合反应的动力学测定法。所谓速率是指抗原抗体反应在单位时间内形成免疫复合物的量（不是免疫复合物累积的量），连续测定各时间复合物形成的速率与其产生的散射光信号联系在一起，形成动态的速率散射比浊法，每项检测仅1～2min即可完成。
(三)速率散射比浊法（rate nephelometry）
(二)定时散射比浊法（fixed time nephelometry）
1. 仪器测定技术要点
(1) 抗原抗体预反应阶段 (2) 反应阶段(3) 信号检测
2. 抗原过量检测
(1) 抗体适当过量 (2) 对抗原过量进行阈值限定
定时散射比浊法测定原理示意图
BN ProSpec全自动特定蛋白分析仪
二、免疫胶乳比浊法
（一）原理：
（二）方法评价
本法敏感度大大高于普通比浊法，可达ng/L水平，操作简便，易自动化；血清中的类风湿因子(RF)可与IgG Fc段结合，使IgG致敏胶乳颗粒出现非特异性凝集，用F(ab′)2片段代替IgG既可消除此干扰，又可克服IgG致敏胶乳的自凝现象；免疫胶乳轻度自凝或抗体活性降低会严重影响结果。
第一节 自动化免疫浊度分析系统
免疫浊度分析的基本原理是：抗原、抗体在特定的电解质溶液中反应，形成小分子免疫复合物（<19S），在增浊剂（如PEG、NaF等）的作用下，迅速形成免疫复合物微粒（>19S），使反应液出现浊度。在抗体稍微过量且固定的情况下，形成的免疫复合物量随抗原量的增加而增加，反应液的浊度亦随之增大，即待测抗原量与反应溶液的浊度呈正相关。
自动化专业导论智慧树知到课后章节答案2023年下哈尔滨工程大学
自动化专业导论智慧树知到课后章节答案2023年下哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学绪论单元测试1.世界上第一个工业化国家是（）A:韩国 B:中国 C:英国 D:日本答案:英国2.在工业信息化的阶段划分中，系统化的主要特征是（）A:应用计算机 B:通信、网络 C:数据、控制 D:系统、管理、集成答案:系统、管理、集成3.（）是现代化进程中的基石A:自动化技术 B:自动化科学 C:自动化 D:自动化科学技术答案:自动化科学技术4.计算机集成制造系统英文简称是（）A:CIES B:CIPS C:CINS D:CIMS答案:CIMS5.在世界范围内工业化发展的三个阶段中，自动化的主要特征是（）A:应用网络 B:电子控制器 C:应用电机 D:使用机器答案:电子控制器6.在世界范围内工业化发展的三个阶段中，电气化在工业化中的主要作用是形成刚性自动化生产线。
（）A:对 B:错答案:错7.自动化是指设备、过程或系统在没有人或较少人的参与下，按照人的期望和要求，通过自动运行或自动控制，完成其承担的任务。
（）A:对 B:错答案:对8.“工业化”是指现代工业在国民经济中占主导地位。
（）A:错 B:对答案:错9.在“机”的基础上通过“网”与“流”分别构成（）A:网络化 B:先进自动化 C:电气化 D:基础自动化答案:先进自动化;基础自动化10.工业信息化可以被划分为以下哪几个阶段（）A:计算机化 B:系统化 C:数据化 D:网络化答案:计算机化;系统化;网络化第一章测试1.控制系统中，如果输入量和反馈量的极性相反，两者合成的过程是相减，则称为（）A:串联 B:正反馈 C:负反馈 D:并联答案:负反馈2.用于表示测量系统的输出值与被测量间的实际曲线偏离理想直线型输入输出特性的程度的物理量是（）A:线性度 B:重复度 C:精确度 D:灵敏度答案:重复度3.下列元件中，不属于放大元件的是（）A:全控型电力电子器件 B:晶闸管 C:电子管 D:偏差传感器答案:偏差传感器4.1945年，美国学者波特将反馈放大器的原理应用到了自动控制系统中，出现了（）A:开环负反馈控制 B:开环正反馈控制 C:并联控制 D:闭环负反馈控制答案:闭环负反馈控制5.下列属于自动控制系统的最基本控制形式的是（）A:扰动控制 B:随机控制 C:闭环控制 D:状态控制答案:闭环控制6.执行元件的职能是将比较元件给出的偏差信号进行放大。
钻完井装备技术与发展趋势
常规钻机（左）连续起下钻及连续循环钻机（右）
CMR钻机的主要构件
第三十二页，共70页。
CMR钻机钻杆连接与连续起下钻过程
陆地钻机的发展趋势
✓ 钻深、提升能力配备大型化；
✓ 高度模块化、移运便捷化；
✓ 工作条件满足-45—50℃，储存满足-60 ℃要求；
✓ 主要承载件和影响人身安全的零部件均采用抗低温材料； ✓ 油箱等采用自动恒温控制装置，配套保温和加热系统；
美国Parker公司的Yastreb滑道式极地钻机
德国Bentec公司的Cluster SliderTMHR 5000轮轨式极地钻机
第二十五页，共70页。
套管钻井钻机
✓ 套管钻井技术主要用于漏失、易垮塌等复杂地层的特殊井段；
✓ 与套管钻井工艺配套的套管钻机取消了常规的钻杆，用套管代替钻杆进
行钻井；
✓ 采用复合型液压动力，钻井效率提高20-50%；
✓ 加拿大Tesco公司、荷兰Huisman公司的套管钻机为复合型液压 动力套管钻机。
Tesco公司
CRD 250 HA 4000m 12车
高性能钻头切削齿；
钻头切削齿耐冲击、高抗磨性。
NOV公司超硬热稳定切削齿
NOV ReedHycalog 公司旋转导向钻头
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SE3000™钻头
Baker Hughes 公司开发出集牙轮和 PDC 钻头优点于一体的新一代Kymera 复合钻头；
Smith公司推出适应页岩钻进的钢体式聚晶PDC钻头—Spear钻头，专为泥页岩地层设计，能快速、 有效地钻进弯曲段和长水平段；
地质和自动导向 自动化钻机、井口工具
井眼轨迹遥控、管钻井
第六页，共70页。
实验室信息管理系统lims)调研报告
实验室信息管理系统（L I M S）调研报告For internal use only目录第 1 章LIMS简介.......................................................................................................................................... 第 2 章LIMS市场情况..................................................................................................................................2.1LIMS全球市场.......................................................................................................................................2.2LIMS应用行业分布...............................................................................................................................2.3LIMS地区分布.......................................................................................................................................2.4LIMS中国市场竞争情况 (6)2.5中国实验室各行业的现状 .....................................................................................................................2.6LIMS合同金额....................................................................................................................................... 第 3 章LIMS的基本功能.. (11)3.1LIMS的样品处理功能...........................................................................................................................3.1.1样品登录.........................................................................................................................................3.1.2样品分配.........................................................................................................................................3.1.3样品分析.........................................................................................................................................3.1.4分析结果复核.................................................................................................................................3.1.5报告生成.........................................................................................................................................3.1.6报告发布.........................................................................................................................................3.2LIMS的管理功能...................................................................................................................................3.2.1仪器管理.........................................................................................................................................3.2.2人员管理.........................................................................................................................................3.2.3客户管理.........................................................................................................................................3.2.4质量管理.........................................................................................................................................3.2.5位置管理 (15)3.2.6材料管理.........................................................................................................................................3.2.7财务核算.........................................................................................................................................3.2.8安全管理.........................................................................................................................................3.3实验室内部的信息集成 ......................................................................................................................... 第 4 章LIMS厂商信息..................................................................................................................................4.1企业简明信息表 .....................................................................................................................................4.2L AB P LUS公司.........................................................................................................................................4.3A CCELERA TED T ECHNOLOGY L ABORA TORIES公司 .................................................................................4.4LABL YNX公司........................................................................................................................................4.5B AYTEK公司 ...........................................................................................................................................4.6L AB L ITE公司 ..........................................................................................................................................4.7P ROMIUM公司.........................................................................................................................................4.8QSI集团.................................................................................................................................................. 第 5 章合作方案.............................................................................................................................................5.1整体解决方案 .........................................................................................................................................5.2聚光的优势 .............................................................................................................................................5.3聚光在环保的典型案例 .........................................................................................................................5.4LIMS目标领域.......................................................................................................................................5.5合作模式 (27)5.6二次开发工作量 .....................................................................................................................................5.7技术合作 .................................................................................................................................................5.8利益分配方式 .........................................................................................................................................5.9二次开发的工作内容 ............................................................................................................................. 第 6 章结论.....................................................................................................................................................6.1行业、技术分布表 .................................................................................................................................6.2总结 ......................................................................................................................................................... 附录A全球LIMS厂商排名（2004年）.................................................................................................... 附录B各LIMS厂商涉及的行业................................................................................................................. 附录C LIMS相关标准.................................................................................................................................. 附录D全球LIMS厂商分析清单................................................................................................................. 附录E联系方式............................................................................................................................................. 附录F行业专家和STARLIMS资料...........................................................................................................F.1行业专家 ................................................................................................................................................. 附录G参考资料.............................................................................................................................................第 1 章LIMS简介实验室信息管理系统（LIMS，Laboratory Information Management System）是计算机网络技术、数据库技术、数据通讯、信息管理等多门学科集成的软硬件产品。
临床检验仪器第二十三章实验室自动化系统习题
第二十三章实验室自动化系统一、名词解释1.实验室自动化系统：为了实现对临床实验室内某一个或某几个检测系统的系统化整合，而将相同或不相同的分析仪器与实验室分析前和分析后的分析系统，通过自动化流水线和信息网络进行连接的系统，构成全自动化的流水线作业环境，覆盖整个检验过程，形成大规模的全检验过程的自动化。
2.标本管理器：是一个机械装置，它可以在分析前储存样品，在分析后对样品进行缓存。
3.工作单元：由一个标本管理器和一台（或多台）仪器组成。
一个工作单元可实现分析前的样品存储、分析时标本向分析仪的传送和分析后存储在输出缓存区。
4.模块工作单元：由二台或二台以上具有相同分析原理的自动分析仪和一台控制器所组成。
5.标本前处理系统：即标本预处理系统，其功能包括样本分类和条码识别，自动装载和样本离心，样本质地识别、提示，样本管去盖，样本再分注及标记。
6.全实验室自动化：是将众多模块分析系统整合成一个实现对标本处理、传送、分析、数据处理和分析的全自动化过程。
标本在T LA 可完成临床化学、免疫学、血液学等亚专业的任一项目检测。
7.智能自动机械臂：即编程控制的可移动机械手。
安装在固定底座上的机械手，其活动范围仅限于一个往返区间或以机座为圆心的半圆区域内，以安装在移动机座上机械手为中心，可为多台分析仪器提供标本。
8.分析测试过程控制系统：分析测试过程控制系统依靠LIS，实时完成从HIS下载患者资料、检验请求信息、上传标本在个模块的状态、标本架号位置、分析结果、数据通讯情况等任务。
二、选择题【A型题】1.将众多模块分析系统整合，实现对标本处理、传送、分析、数据处理和分析过程的全自动化称为（B）A.实验室模块自动化B.全实验室自动化C.模块工作单元D.模块群E.整合的工作单元2.下述有关智能化成熟技术的特点中，不正确的是（D）A.技术稳定B.价格低C.速度快D.能适应实验室布局的改变E.不能处理多种规格的样品容器3.在全自动样本前处理系统中通常作为独立可选单元存在的是（C）A.样品投入B.自动装载C.离心单元D.样品分注E.样品标记4.样品在机械轨道上转运，通常一组的试管数是（D）A.1~2个B.1~4个C.4~5个D.4~10个E.4~20个5.实现全实验室自动化的基础是（E）A.自动装载B.抓放式机械手C.轨道运输D.自动离心E.LIS中的条形码6.下述分注模块功能中，最佳的是（E）A.检测血清有否溶血B.检测液面C.检测血清有无纤维蛋白凝块D.检测血清容量多少E.不合格标本直接输送到出口模块中预先设定的区域7.下述关于条形码技术的叙述中，不正确的是（B）A.简化了实验室的操作流程，提高了效率B.需要区分标本的先后次序C.保证检验结果的可靠性D.不用在分析仪中输入检测项目E.损坏、缺失或条形码长度或类型错误，读取器将无法读取8.下述不是实现全实验室自动化的意义的是（D）A.提升快速汇报结果的能力B.将检验报告的误差减少到最少C.全面提升临床检验的管理D.增加了实验室的生物危险性E.节约了人力资源和卫生资源【X型题】1.标本在全实验室自动化系统（TLA）可以完成的项目主要包括（ABCD）A.临床生化的检测B.临床免疫的检测C.临床血液的检测D.出凝血指标的检测E.临床微生物的检测2.TLA的基本组成包括（ABCDE）A.标本运输系统B.标本前处理系统C.自动化分析仪D.分析后处理输出系统E.临床实验室信息系统3.标本前处理系统可对样品进行多种方式的标识，包括（ABCD）A.二维条码B.条形码C.ID芯片D.图像处理技术E.激光技术4.下面关于样品机械开盖的说法，正确的有（ABC）A.减少了对实验室工作人员与样本直接接触的机会B.减少了生物源污染危险C.提高了工作效率D.除盖方式可以是螺旋式、直拔式和剥离式E.节约成本5.对于样品再分注的说法，正确的是（ACD）A.对于分注的二次样本管，系统自动为其加贴与原始样本管相同的条形码标识B.为节约成本，无需采用一次性采样吸头C.提高检测速度D.进行标本液面检测、有无纤维蛋白凝块检测和血清容量的检测E.机器加贴的条形码易发生错误，在很大程度上加大了错误三、简答题1.简述三代实验室自动化系统的发展过程。
自动化制造系统实验报告
自动化制造系统实验报告1. 引言自动化制造系统是一种集成了各种自动化设备和控制技术的生产系统，旨在提高生产效率、降低成本、提高产品质量。
本实验报告旨在详细描述自动化制造系统的设计与实施，并分析其对生产效率的影响。
2. 实验目的本实验的主要目的是设计并实施一个自动化制造系统，通过对系统的运行情况进行分析，评估系统对生产效率的影响。
3. 实验设备和材料本实验所使用的设备包括：自动化控制器、传感器、执行器、计算机等。
材料包括：原材料、半成品、成品等。
4. 实验步骤4.1 设计自动化制造系统的流程图在本实验中，我们首先需要设计一个自动化制造系统的流程图，以明确系统中各个设备的功能和工作流程。
4.2 搭建实验平台根据流程图的设计，我们搭建一个实验平台，包括自动化控制器、传感器、执行器等设备的连接和布置。
4.3 编写程序根据实验要求和流程图的设计，我们编写相应的程序，实现自动化制造系统的控制和监测功能。
4.4 实施实验将所需的材料输入到系统中，启动程序，观察和记录系统的运行情况，包括生产速度、产品质量、能耗等指标。
4.5 数据分析与结果根据实验记录的数据，我们进行数据分析，评估自动化制造系统对生产效率的影响，并得出相应的结论。
5. 实验结果与讨论根据数据分析的结果，我们得出以下结论：- 自动化制造系统能够显著提高生产效率，大大缩短生产周期。
- 自动化制造系统能够降低人力成本，减少人为错误。
- 自动化制造系统能够提高产品质量，减少次品率。
- 自动化制造系统能够实时监测生产过程，及时发现问题并采取措施。
6. 结论本实验通过设计和实施一个自动化制造系统，评估了其对生产效率的影响。
实验结果表明，自动化制造系统能够显著提高生产效率、降低成本、提高产品质量。
因此，自动化制造系统在现代制造业中具有重要的应用价值。
7. 参考文献[1] Smith, J. (2010). Automation in Manufacturing Systems. New York: Wiley.[2] Chen, L., & Wang, Y. (2015). Advances in Automation Technology. Berlin: Springer.以上为自动化制造系统实验报告的详细内容。
罗克韦尔自动化,PLC,实验指导书_最新
罗克韦尔自动化实验室实验指导书大学项目部编著2017年2月本书是以罗克韦尔自动化公司在国内共建的七十余所实验室及实训室的设备为背景，结合各高校的实验指导与课程设计，循序渐进、言简意赅地介绍了ControlLogix控制系统、Studio5000、RSLinx、RSview、CCW、Micro800系统以及Powerflex变频器的基本使用方法。
本书大量的软件截图和组态界面通俗易懂地阐述了罗克韦尔自动化实验室相关产品的编程方法、实时数据交换技术、可视化平台、网络信息透明传输和无缝集成等。
本书分为上下两部分，第一章到第八章介绍了基于CCW软件和Micro800控制系统，辅以罗克韦尔自动化的其它相关产品的简单应用。
第九章至末尾是基于Sutdio5000软件、ControlLogix控制系统、CompactLogix 控制系统、辅以PowerFlex变频器等罗克韦尔自动化的其它相关产品的应用。
本书适用于高校作为提高学生实验和实训的课程教材以及企业培训机构针对罗克韦尔自动化实验室产品培训的技术手册。
―罗克韦尔自动化与中国大学共勉‖项目于1998年启动，该项目自成立以来，在支持中国科教事业、促进罗克韦尔自动化与中国教育界和产业界的合作，以及推动知识共享和技术交流等方面作出了积极的贡献，也得到了国家教育委员会、各个高校及企业界的高度赞赏和认同，并曾荣获国家教育部颁发的―捐资助学特殊贡献奖‖和中国自动化学会颁发的―ASEA 特殊贡献奖‖。
罗克韦尔自动化为在工业自动化及相关学科付出辛勤汗水并取得突出成绩的学生和教师提供年度奖学金和奖教金及优秀证书。
截止2015年底，罗克韦尔自动化共为各个高校合作伙伴捐赠了价值约1.5亿元人民币的设备，并提供奖学金、奖教金约1100万人民币。
相关的捐资助教活动还在持续不断地进行。
为了更好地帮助中国高校加强全面素质教育，提高学生的动手操作能力和运用知识技能解决实际问题的能力，应多数大学合作伙伴的要求，罗克韦尔自动化大学项目部以各个联合实验室为平台，围绕自动化专业与各实验室一起研讨实验课程的设置与开发，最终出版了《罗克韦尔自动化实验室实验指导书》，一方面帮助提高了各个高校的自动化教育水平，另一方面也为学生提供了良好的实际动手操作的技术资料，加强了学校自身的学术研究和开发能力。
实验室自动化系统
实验室自动化系统实验室自动化系统是一种利用计算机技术和自动控制技术，对实验室的设备、仪器和实验过程进行管理和控制的系统。
它通过集成各种硬件设备和软件系统，实现实验室的自动化操作和数据管理，提高实验室工作效率和数据准确性。
一、实验室自动化系统的概述实验室自动化系统是为了满足实验室工作的需求而开辟的一种系统，它能够自动完成实验室的各种操作，如实验设备的控制、数据采集、实验过程的监控等。
通过实验室自动化系统，可以提高实验室工作的效率，减少人工操作的错误，提高实验数据的准确性和可靠性。
二、实验室自动化系统的组成实验室自动化系统主要由硬件设备和软件系统两部份组成。
1. 硬件设备实验室自动化系统的硬件设备包括实验设备、传感器、执行器等。
实验设备包括各种实验仪器、设备和装置，如分析仪器、反应器、离心机等。
传感器用于采集实验过程中的各种参数，如温度、压力、流量等。
执行器用于控制实验设备的运行，如电动阀门、机电等。
2. 软件系统实验室自动化系统的软件系统是实验室自动化的核心部份，它包括实验控制软件、数据采集软件、数据处理软件等。
实验控制软件用于控制实验设备的运行，包括设备的开关、参数的调节等。
数据采集软件用于采集传感器采集到的数据，实时监测实验过程中的各种参数。
数据处理软件用于对采集到的数据进行处理和分析，生成实验报告和结果。
三、实验室自动化系统的功能和特点实验室自动化系统具有以下功能和特点：1. 实验设备的控制和监控实验室自动化系统可以对实验设备进行远程控制和监控，通过控制软件可以实现设备的开关、参数的调节等操作。
同时，系统可以实时监测实验过程中的各种参数，如温度、压力、流量等，确保实验过程的稳定和安全。
2. 数据的采集和管理实验室自动化系统可以通过传感器采集实验过程中的各种参数，并将采集到的数据存储在数据库中。
通过数据采集软件，可以实时监测和记录实验过程中的数据，确保数据的准确性和可靠性。
同时，系统还可以对采集到的数据进行管理和查询，方便用户进行数据的分析和处理。
自动控制实践实验报告
一、实验目的1. 理解自动控制系统的基本概念和原理；2. 掌握自动控制系统的基本分析方法；3. 培养动手操作能力和实验技能；4. 提高对自动控制系统的设计、调试和优化能力。
二、实验原理自动控制系统是一种利用反馈控制原理，使被控对象的输出量能够跟踪给定输入量的系统。
本实验主要研究线性定常系统的稳定性、动态性能和稳态性能。
三、实验设备1. 自动控制实验台；2. 实验仪器：信号发生器、示波器、信号调理器、数据采集卡等；3. 实验软件：MATLAB/Simulink。
四、实验内容1. 系统搭建与调试（1）搭建实验台，连接实验仪器；（2）设置信号发生器，产生不同频率、幅值的信号；（3）调整信号调理器，对信号进行放大、滤波等处理；（4）将处理后的信号输入实验台，观察系统的响应。
2. 稳定性分析（1）根据实验数据，绘制系统的伯德图；（2）根据伯德图，判断系统的稳定性；（3）通过改变系统参数，观察对系统稳定性的影响。
3. 动态性能分析（1）根据实验数据，绘制系统的阶跃响应曲线；（2）根据阶跃响应曲线，分析系统的上升时间、超调量、调节时间等动态性能指标；（3）通过改变系统参数，观察对系统动态性能的影响。
4. 稳态性能分析（1）根据实验数据，绘制系统的稳态误差曲线；（2）根据稳态误差曲线，分析系统的稳态性能；（3）通过改变系统参数，观察对系统稳态性能的影响。
五、实验结果与分析1. 系统搭建与调试通过搭建实验台，连接实验仪器，观察系统的响应，验证了实验系统的可行性。
2. 稳定性分析根据伯德图，判断系统在原参数下的稳定性。
通过改变系统参数，观察对系统稳定性的影响，得出以下结论：（1）系统在原参数下稳定；（2）减小系统参数，系统稳定性提高；（3）增大系统参数，系统稳定性降低。
3. 动态性能分析根据阶跃响应曲线，分析系统的动态性能指标：（1）上升时间：系统在给定输入信号作用下，输出量达到稳态值的80%所需时间；（2）超调量：系统在达到稳态值时，输出量相对于稳态值的最大偏差；（3）调节时间：系统在给定输入信号作用下，输出量达到稳态值的95%所需时间。
自动化制造系统实验报告
自动化制造系统实验报告引言概述：自动化制造系统是一种通过使用计算机控制和传感器技术，实现生产过程的自动化和优化的系统。
本实验报告旨在详细介绍自动化制造系统的原理和应用，并通过实验结果验证其效果和可行性。
一、自动化制造系统的概念和原理1.1 自动化制造系统的定义自动化制造系统是指利用计算机技术和控制技术，通过传感器、执行器和控制器等设备，实现对生产过程的自动化控制和优化。
它能够提高生产效率、降低成本、提高产品质量和灵活性。
1.2 自动化制造系统的组成自动化制造系统由硬件和软件两部分组成。
硬件包括传感器、执行器、控制器和机械设备等，软件包括控制算法、监控系统和生产计划等。
1.3 自动化制造系统的原理自动化制造系统通过传感器感知生产过程中的各种参数，并将这些参数输入到控制器中进行处理和决策。
控制器根据预设的控制算法，控制执行器对生产过程进行调整和控制，以达到预期的生产目标。
二、自动化制造系统的应用领域2.1 汽车制造自动化制造系统在汽车制造中的应用广泛。
它可以实现汽车生产线的自动化组装、焊接、喷涂等工艺，提高生产效率和产品质量。
2.2 电子产品制造自动化制造系统在电子产品制造中起到关键作用。
它可以实现电子产品的自动化组装、测试和包装，提高生产效率和产品一致性。
2.3 医药制造自动化制造系统在医药制造领域的应用也越来越广泛。
它可以实现药品的自动化生产和包装，提高生产效率和药品质量的稳定性。
三、自动化制造系统的优势和挑战3.1 优势自动化制造系统能够提高生产效率，减少人力成本，提高产品质量和一致性。
它还可以实现生产过程的灵活性和可追溯性，方便生产管理和质量控制。
3.2 挑战自动化制造系统的建设和维护成本较高，需要投入大量的资金和技术支持。
此外，自动化制造系统的设计和调试也需要专业的知识和技能，对技术人员的要求较高。
3.3 发展趋势随着科技的不断进步，自动化制造系统将更加智能化和柔性化。
未来的自动化制造系统将更加注重人机协作，实现人机一体化的生产方式。
《实验室自动化系统》课件
蛋白质研究
自动化系统在蛋白质组学研究中能 够实现高通量筛选、分离纯化、鉴 定等功能，加速药物研发和疾病研 究。
微生物鉴定
自动化系统能够快速、准确地鉴定 微生物种类和菌株，为疾病诊断和 治疗提供有力支持。
化学实验室自动化系统应用案例
01
02
03
合成化学
自动化系统能够实现高效 、安全的化学合成，降低 人工操作风险，提高合成 效率和产物纯度。
传感器技术
总结词
传感器技术是实现实验室自动化系统的重要技术之一，它能够实时监测实验过 程中的各种参数和变化，并将数据传输到控制系统进行分析和处理。
详细描述
传感器技术包括温度、压力、流量、液位、湿度等传感器，它们能够实时监测 实验设备的运行状态和实验过程的变化情况，为控制系统提供准确的数据支持 ，保证实验的准确性和可靠性。
数据处理
对采集的实验数据进行处理和 分析。
结果输出
将处理后的实验结果输出，并 形成报告。
03
实验室自动化系统的技术实 现
自动化控制技术
总结词
自动化控制技术是实现实验室自动化系统的关键技术之一， 它能够通过预设的程序和指令，自动完成实验过程中的各种 操作和控制任务。
详细描述
自动化控制技术包括可编程逻辑控制器（PLC）、分布式控 制系统（DCS）和工业控制系统（ICS）等，它们能够实现实 验设备的自动化控制，提高实验效率和精度，减少人为误差 和操作失误。
04
实验室自动化系统的优势与 挑战
实验室自动化系统的优势
提高工作效率 保证实验精度 提高实验一致性 降低实验成本
自动化系统能够快速、准确地完成实验操作，减少人工操作的 时间和误差，提高工作效率。
实验室自动化系统
实验室自动化系统一、引言实验室自动化系统是一种集成为了先进技术和设备的系统，旨在提高实验室的效率、准确性和安全性。
该系统通过自动化控制和监测实验室的各个环节，包括温度、湿度、气体浓度、液体流量等，从而实现实验室的自动化运行和数据采集。
本文将详细介绍实验室自动化系统的设计原则、功能模块和实施步骤。
二、设计原则1. 系统可靠性：实验室自动化系统应具备高可靠性，确保实验过程的稳定性和准确性。
系统应具备自动故障检测和报警功能，及时发现和解决潜在的问题。
2. 系统灵便性：系统应具备良好的扩展性和适应性，能够适应不同实验室的需求。
同时，系统应支持模块化设计，方便后期的维护和升级。
3. 系统安全性：系统应具备严格的安全措施，确保实验室的安全运行。
包括对实验室环境参数的监测和控制，防止意外事故的发生。
4. 系统可视化：系统应提供直观的界面和操作方式，方便实验人员进行实验过程的监控和控制。
同时，系统应支持数据记录和分析，方便实验结果的查看和分析。
三、功能模块1. 环境监测模块：该模块负责监测实验室的温度、湿度、气体浓度等环境参数。
通过传感器实时采集数据，并将数据传输到中央控制系统。
系统可以根据设定的阈值进行自动调节，以保持实验室环境的稳定性。
2. 液体控制模块：该模块负责对实验室中的液体流量、浓度等进行控制。
通过控制阀门、泵等设备，实现液体的自动供应和排放。
同时，系统可以根据实验需求进行液体的混合和稀释。
3. 设备控制模块：该模块负责对实验室中的设备进行控制。
包括实验仪器的开关、参数设置等。
系统可以根据实验方案自动调整设备的工作状态，提高实验的效率和准确性。
4. 数据采集与分析模块：该模块负责对实验数据的采集和分析。
系统可以自动记录实验数据，并提供数据分析的功能。
实验人员可以通过系统界面查看实验结果，并进行数据统计和分析。
四、实施步骤1. 系统需求分析：根据实验室的具体需求，确定系统的功能和性能要求。
包括对环境参数、液体控制和设备控制等方面的需求进行详细分析。
实验室自动化方案
实验室自动化方案第1篇实验室自动化方案一、背景与目标随着科学技术的快速发展，实验室工作在众多领域发挥着越来越重要的作用。
为提高实验室工作效率，降低人力成本，减少实验误差，确保实验安全性，特制定本实验室自动化方案。
本方案旨在实现实验室流程的规范化、自动化和智能化，提升实验室的综合实力。
二、现状分析1. 实验室资源配置不合理，设备利用率低；2. 实验流程繁琐，人工操作环节多，易出现误差；3. 实验数据管理不善，查询、统计、分析困难；4. 实验室安全风险较高，缺乏有效监控与预警机制。
三、自动化方案设计1. 实验室资源配置优化（1）根据实验需求，合理规划实验室空间布局，提高设备利用率；（2）建立实验室设备共享平台，实现设备预约、使用、维护的统一管理；（3）定期对实验室设备进行维护、检修，确保设备正常运行。
2. 实验流程自动化（1）采用实验室信息管理系统（LIMS），实现实验项目的在线申请、审批、分配、汇报等功能；（2）引入自动化实验设备，如自动化液体处理系统、高通量筛选系统等，减少人工操作环节，提高实验效率；（3）建立标准化的实验操作流程，降低实验误差。
3. 实验数据管理（1）构建实验室数据仓库，实现实验数据的统一存储、管理和分析；（2）采用数据挖掘技术，对实验数据进行深度分析，为科研提供有力支持；（3）建立实验数据安全机制，确保数据的安全性、可靠性和完整性。
4. 实验室安全监控（1）安装实验室监控系统，实现实时监控、录像、回放等功能；（2）建立实验室安全预警机制，对潜在安全风险进行及时排查和预警；（3）定期开展实验室安全培训，提高实验室人员的安全意识。
四、实施步骤1. 调研与评估：对实验室现有资源、设备、流程进行全面调研，评估自动化改造的可行性；2. 设备选型与采购：根据实验室需求，选择合适的自动化设备，进行采购；3. 系统集成与测试：将自动化设备、实验室信息管理系统等集成在一起，进行系统测试，确保稳定运行；4. 人员培训与考核：对实验室人员进行自动化设备操作、实验室信息管理系统使用等方面的培训，确保人员能够熟练掌握；5. 逐步推进：分阶段、分步骤地实施实验室自动化改造，确保过渡期的平稳运行；6. 持续优化：根据实验室运行情况，不断优化自动化方案，提高实验室效率。
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8.样本输出模块
• 存放从储存模块中抓出的样本和无法在线 上完成检测的样本。每个出样模块可设定 15个分选区，可通过软件控制每个区域收 集各自特定项目的标本。
9.二次去盖模块
• 基于已经加盖并进入冰箱后被抓出重做的 样本需要再次去盖而存在。二次加盖模块 内部的样本运行轨道为U型，样本二次去盖 后通过U型轨道返回分析仪器重新处理。
Abbott 小型血液流水线
全实验室自动化
3.全实验室自动化 通过轨道将各种类型的仪器连接起来，是 实验室发展的趋势。
Hitachi生化流水线
第二节 实验室自动化系统的分类与基本构成
一、LAS分类 （一）实验室模块自动化系统 （二）全实验室自动化
（一）实验室模块自动化系统
• 实验室根据用户所需处理能力进行选择的 一套模块工作单元组合。由二台或二台以 上具有相同分析原理的自动分析仪和一台 控制器所组成。
智能自动机械臂 安装在固定底座上的机械 手，其活动范围仅限于一个往返区间或以 机座为圆心的半圆区域内。特点是重复性 好，可适应多种规格和不同形状的样品容 器，灵活性好。
2. 标本处理系统
标本处理系统的功能包括： • 1．样品的投入和分类 • 2．自动装载和样本离心 • 3．样本管去盖 • 4．样本再分注及标记
• 但一般要求必须先要统一实验室所用试管 的标准。
（4）样本再分注及标记
• 根据系统的加样方式有两种： （1）原始样品加样：即在原始样品管中直 接吸取标本进行检测。 （2）分注后加样：是在检测前将原始样本 分成若干个子样本然后用子样本进行检测。
（4）样本再分注及标记
分注后加样，需要在流水线上安装样本分 注系统。分注后的子样本，系统可自动加 贴与原始样本管相同的条形码标识，然后 将子样本用于检测。分注时采用一次性采 样吸头，避免发生样本间的交叉污染，确 保原始样本不受干扰地进行保存。仪器加 贴的条型码也更规范。
第四节 计算机信息系统在实验室全自动化系统中的作用
• LAS与LIS以及HIS的无缝连接是TLA正 常运行的关键所在。LIS系统接受各种外 界的信息，经分析处理后反馈给自动化 系统，通过与系统内置的操作系统交互 作用，负责系统内各部分之间的相互协 调，控制整个流水线的正常运行。
（一） LAS、 LIS、 HIS三者间的通讯流程
1.进样模块
• 机械抓手每次能抓起5根原始管并按顺序放 入试管运送器，一次可放置4个样本架，每 个样本架最多能放50根试管。
2.自动离心模块
• 当样本运行至离心模块后离心机传送臂上 的抓手自动将样本抓取放入离心机完成离 心，可用自带的平衡管配平。离心完成后， 抓手再将样本抓出，放入运行器，样本将 运行到自动开盖模块。
1.条形码生成
• 医生在工作站中的录入患者电子医嘱，标 本采集时护士工作站显示患者检验医嘱,系 统自动生成唯一的10位数字条形码号,根据 条形码上信息(患者基本资料、送检科室、 接收科室、检验项目、标本采集量和容器、 打印时间),分别粘贴不同容器, 采集标本。
2．条形码打印
• 系统根据患者检验信息实时生成条形码。 可用针式打印机、喷墨打印机、激光打印 机或专用条码打印机打印。打印条形码的 不干胶选用厚度薄、粘性好、防静电处理 的材料，条形码粘贴必须规范。
2.自动离心模块
• 离心机转速范围为500~3000r/min，离心 时间范围为60~999秒，可自由设定。
• 当流水线关闭时自动离心机也能手工操作。
3.去盖模块
• 样本进入去盖模块以后，到达去盖位置， 气动抓手从两侧固定，去盖器从试管盖顶 部刺入，将盖子拔出，被拔出的盖子通过 滑道进入专门容器。
3.自动化分析系统
• 由各种检测仪器和连接轨道组成。根据用 户需要，通过不同轨道和仪器的组合，可 以完成各种不同的检验项目。
• 目前还没有能够连接所有品牌自动化仪器 的轨道系统，各流水线厂家连接的都是自 己品牌的分析仪器。
4.分析后输出系统
分析后输出系统（输出缓冲模块）包括 （1）出口模块 （2）标本储存接收缓冲区
全自动化流水线全景
第一节 实验室自动化的发展过程
系统自动化
模块自动化
全实验室自动化
系统自动化
1.系统自动化 采用原始管使用和条码技术，通过扩大试 剂装载的容量获得更大的项目测试菜单。
Hitachi7600生化仪
模块自动化
2.模块自动化 在系统自动化的基础上增加部分硬件，能 够完成样本自动离心、开盖、分杯、分选 等功能。
（三）计算机在检验结果自动化审核中的作用
• TLA 的优势在于只用一管血就可以一次性 完成多种检测，数据量非常庞大。
• 用户可以根据自己的实际情况，设定各种 审核条件，由计算机自动完成审核。
• 既能保证审核的速度，更重要的是保证了 检验结果的质量，也减轻了检验人员的工 作压力。
贝克曼POWER PROCESSOR系统示例
的作用 5. 了解实现实验室自动化的意义
序言
• 临床检验诊断已逐步向自动化、智能化、 信息网络化迈进
• 医院检验科仪器设备的现代化情况、所开 展的检测项目多少及检测水平如何是评价 一家医院医疗水平高低的标准之一
• 临床实验室全自动化检验流水线开始出现
序言
全实验室自动化是指为了实现实验室内整合, 将不同的自动分析仪器以及分析前和分析后的实验 室处理装置,通过自动化输送轨道和信息网络进行 连接，构成全自动化流水线作业环境，覆盖整个检 验过程，形成大规模全检 验过程的自动化。
第二十三章 实验室自动化系统
内容提要
1.实验室自动化系统的发展过程 2.实验室自动化系统的分类与基本构成 3.实验室自动化流水线的硬件结构和功能 4.计算机信息系统在实验室自动化系统
中的作用 5.实现实验室自动化的意义
教学基本要求
1. 掌握TLA的定义，了解其发展过程 2. 掌握实验室自动化系统的基本结构 3. 了解实验室自动化的硬件结构和功能 4. 了解计算机信息系统在实验室自动化中
Roche 模块式生化免疫自动化系统
（二）全实验室自动化
• 将众多模块分析系统整合成一个实现对标 本处理、传送、分析、数据处理和分析的 全自动化过程。标本可完成临床化学、免 疫学、血液学等亚专业的任一项目检测。
Bayer自动化流水线系统
二、LAS基本组成
LAS基本组成包括： 1.标本传送系统（conveyor system） 2.标本处理系统（sample handing system） 3.自动化分析仪（automated analyzer） 分析后输出系统 4.分析测试过程控制系统（process control system ）
6.加盖器模块
• 加盖器模块的功能是给已经完成分析实验， 即将进入储存模块冰箱的样本试管加上盖 子，以防止标本在储存期间的污染和浓缩。
6.加盖器模块
• 样本试管到达加盖器位置，气动抓手从两 侧固定住试管，位于试管上方的加盖套筒 向下运动套住试管口并向下压迫试管，使 其套筒内部的试管盖塞紧试管口，完成加 盖。
出口模块
• 出口模块用于接收需人工复检标本以及离 心完毕的非在线检测标本。以上标本自动 投入出口模块中预先设定的相应区域等待 人工处理。
标本储存接收缓冲区
• 标本储存接收缓冲区基本功能是管理和储存 标本，即与计算机连接并执行以下功能：
1.读取标本的ID以证实标本到来； 2.给到达的标本排序； 3.给排序的标本进行索引管理； 4.将需要复检的标本送入复查回路进行复检。
5.分析测试过程控制系统
• 分析测试过程控制系统包括临床实验室信 息系统（LIS），医院信息系统（HIS）， 自动化流水线中间软件（如DM2）以及流 水线系统控制软件（LAS）。
• 控制系统是实验室全自动化的大脑和指挥 中心，只有LIS和TLA全面的无缝衔接，才 能发挥出TLA的巨大优势。
5.分析测试过程控制系统
• 实例演示
医生在HIS工作站开具医嘱
护士执行医嘱，打印条码，条码号随机产生， 将条码粘贴在相应容器上，采集患者标本
检验科扫描条码，调出医嘱并执行，完 成医嘱信息由HIS-LIS的传递
非在线检验标本进入另外的仪器， 在线检验标本进入TLA系统，LAS下
手工输入检验项目，仪器完成检 载标本信息，控制完成所有检验项目，
• 包括：进样模块，自动离心模块，自动去 盖模块，样本分注模块，分析仪器连接模 块，主轨道，样本存储与复现模块。
贝克曼POWER PROCESSOR系统示例
1.进样模块
• 进样模块是样本进入流水线的开端，在这 里完成对上线样本的筛选，将不合格标本 用机械抓手抓出，集中存放在相应的试管 架。其他合格的样本则顺利进入流水线进 行处理。如果需要优先装载，则可暂停样 本架装载，操作人员将试管在装载Inlet架 样本前直接放入运送器，直接用样本运送 器装载。
7.样本储存模块
• 已完成检测的样本进入样本储存模块轨道 后，通过抓手抓取存入冰箱，储存温度为 2～8℃。每套系统可连接两个同样的存储 模块。储存在冰箱中的样本可通过控制软 件由系统随时自动取出重新检测。
7.样本储存模块
• 冰箱连接主轨道的一面有2个抓手，左边的 负责将样本抓取后送入冰箱储存，右边的 负责将需要重做的样本从冰箱抓出。
• 能有效的降低生物危害性。但要求使用统 一规格的样品管。
3.去盖模块
4.分析仪器连接模块
• 是样本从主轨道进入分析仪器的通道。样 本到达此模块，通过条码阅读器的扫描读 取信息，根据样本信息、仪器和试剂状态， 及装载暂停状态，确定发送至哪一台仪器 检测，能自动智能平衡。
5.主轨道模块
• 主轨道模块为连接流水线各个部分的通道， 依靠电机驱动，带动传送皮带完成样本运 送器的移动。各个模块都是以主轨道为主 干分布的。
1.标本传送系统
• 负责将样品从一个模块传递到另一个模块， 无须人工干预。包括：