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DSTD150A

設計過程詳實(以自動生化分析儀為例)

　　自動生化分析儀是用于醫(yī)院臨床檢驗血液生化指標的復雜儀器，在分析類儀器中，它的復雜程度是zui高的。

　　生化分析儀的基本功能是按照各自不同的生化方法要求設定測試參數(shù)，然后自動機構取樣并按照設定對各樣品及同一樣品的不同測試加入所需的試劑，按所需特定比例進行稀釋。進而分別注入比色杯對反應液進行保溫和延時(經(jīng)稀釋后的樣品稱為反應液)，下一步對反應液按照所需編排好的測試方法和時間進行測試，zui后計算并儲存和打印測試結果。

　　儀器的具體構造此不贅述。

　　從而得到生化分析儀對電子系統(tǒng)的軟硬件要求,并據(jù)此選擇PLC的軟硬件配置。

　　1) 硬件要求

　　120K程序內(nèi)存

　　3 AI輸入

　　24 DI輸入

　　16 DO輸出，包括2 -PTO，1-PWM輸出

　　2 AO 輸出

　　RS232(及485)串行口

　　如有必要可以選擇2個或更多PLC CPU模塊聯(lián)合控制。

　　2) 軟件功能及內(nèi)部函數(shù)要求

　　輸入高速記數(shù)，

　　高速脈沖輸出，

　　步進電機脈沖控制模塊

　　PID 控制功能塊

　　自由通訊功能塊

　　基于ST文本的數(shù)據(jù)處理子程序

　　多種邏輯和計算結果判斷指令。

　　3) 總控制程序，自動機構微電機控制，數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)計算處理軟硬件安排

　　儀器的PLC控制軟件由主控制程序，初始化復位子程序，自動機構動作算法子程序，自動機構運動執(zhí)行子程序，數(shù)據(jù)讀取控制子程序，及數(shù)據(jù)計算處理子程序組成。

　　主控制程序完成各子程序的選擇執(zhí)行以及與人機界面的通訊，為梯形圖程序。

　　初始化復位子程序完成自動機構的回位和數(shù)據(jù)初始化，為梯形圖程序。

　　自動機構動作算法子程序完成安排自動機構的動作順序判斷，為梯形圖程序。

　　自動機構運動執(zhí)行子程序驅(qū)動自動機構完成要求的動作，為梯形圖程序。

　　數(shù)據(jù)讀取控制子程序執(zhí)行檢測數(shù)據(jù)的讀取和機構為讀取數(shù)據(jù)的配合動作，為梯形圖程序。

　　數(shù)據(jù)計算處理子程序完成生化分析所需的分析計算，由ST語言編寫子程序。

　　4) 硬件的安排

　　自動機構的運動和控制(包括比色用不同波長光源的自動選擇轉(zhuǎn)換)由高速脈沖輸出端口配合普通DO端口選擇控制多個微型步進電機來實現(xiàn)，其中機構的運動定位由 DI，高速DI以及AI接受運動和位置反饋信號用以控制步進電機來實現(xiàn)。

　　恒溫槽的溫度由AI接收溫度傳感器，經(jīng)PLC的PID結合脈寬調(diào)制驅(qū)動電熱元件實現(xiàn)?？刂凭葄ui高可達±0.05°C，典型值達到±0.1°C。

　　數(shù)據(jù)的讀入由前端對數(shù)運算放大器(LOG100)接入AI實現(xiàn)。由于PLC可設置數(shù)字濾波參數(shù)。所以數(shù)據(jù)采集*可以保持所需的精度要求。

　　PLC與人機界面的通訊由PLC的RS232串行口實現(xiàn)，可以采用PLC自身的MODBUS協(xié)議，也可以采用PLC提供的自由協(xié)議功能塊，這樣編程更方便。本系統(tǒng)采用自由通訊協(xié)議。