關鍵詞：醫(yī)療設備；分析儀；控制系統(tǒng)；步進電機；交流伺服

1 引言

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

2 設備用途

    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分析,主要用來檢查尿的八項(白細胞、紅細胞、管型、上皮細胞、結晶體、粘液絲、滴蟲、霉菌)測定值和計算值。

3 系統(tǒng)設計

    流程式尿沉渣分析儀電氣控制系統(tǒng)主要由電源、PC機、控制器、驅動器、步進電機、伺服電機等部分組成。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:機械運動、樣本與液體的吸取和加入、數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)處理、報警提示等。

    本設備中的步進電機和驅動器均采用“森創(chuàng)”品牌成套系統(tǒng)配置,模塊化設計,帶動機械手運動，具有走動精確、運行可靠、便于維護等優(yōu)點。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，主要功能是：對尿樣進行智能編號后，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胞形態(tài)完整,定位、定量準確，離心可控、噪音小、電機溫升低,因此對伺服電機及驅動器的性能要求很高。特別是伺服電機帶動的離心慣量盤，在高速離心的時候要做到響應速度快,動態(tài)特性好,沒有噪音,在低速進行智能編號采樣時要做到精而準,因此在該設備上，伺服電機起著至關重要的作用。

4 產(chǎn)品應用

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

    為避免外界干擾,整個系統(tǒng)的接觸部分嚴格按照標準接地,這樣容易造成儀器所檢測的數(shù)據(jù)不正確,從而導致對尿樣分析產(chǎn)生誤診。因此，設備要求布線強弱分開,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)安裝在機箱后部的框架上,負責可編程控制器(PLC)、PC機、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。

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