“森创”步进及交流伺服系统在流程式尿沉渣分析仪中的应用

    关键词：医疗设备；分析仪；控制系统；步进电机；交流伺服

1 引言

    随着中国经济高速发展,近年来，尿干化学分析仪和全自动尿沉渣分析仪的出现，使尿常规检查实现了全自动化，不仅减轻了广大医务检验人员的劳动强度,避免了各种影响尿沉渣检验的人为因素,提高了尿液分析的速度和准确性，同时为许多大、中、小型医院带来了方便和经济效益。本文介绍基于和利时电机公司“syntron森创”步进和交流伺服系统在尿沉渣分析仪中的应用实例。

2 设备用途

    流程式尿沉渣分析仪是一台全自动、高效益的分析仪,为临床提供尿液化验分析,主要用来检查尿的八项(白细胞、红细胞、管型、上皮细胞、结晶体、粘液丝、滴虫、霉菌)测定值和计算值。

3 系统设计

    流程式尿沉渣分析仪电气控制系统主要由电源、PC机、控制器、驱动器、步进电机、伺服电机等部分组成。系统主要采用PLC作为控制器,由它控制仪器所有动作流程,包括:机械运动、样本与液体的吸取和加入、数据收集和数据处理、报警提示等。

    本设备中的步进电机和驱动器均采用“森创”品牌成套系统配置,模块化设计,带动机械手运动，具有走动精确、运行可靠、便于维护等优点。其中，在控制尿沉渣自动离心的定量装置中采用了一套“森创”伺服电机，主要功能是：对尿样进行智能编号后，高速离心使尿沉渣沉淀,在自动抽吸掉尿清液后定量滴加染色剂并吹气混匀。用户要求渣液分离后尿沉渣细胞形态完整,定位、定量准确，离心可控、噪音小、电机温升低,因此对伺服电机及驱动器的性能要求很高。特别是伺服电机带动的离心惯量盘，在高速离心的时候要做到响应速度快,动态特性好,没有噪音,在低速进行智能编号采样时要做到精而准,因此在该设备上，伺服电机起着至关重要的作用。

4 产品应用

    本系统中配套的“森创” 伺服电机使用位置模式接收上位机脉冲实现定位,并通过调整伺服驱动器电子齿轮比与上位机对应。在高低速离心过程中,低阻尼大惯量离心盘对伺服电机本身的性能要求很高,尤其是在惯量匹配上。通过伺服驱动器内部PID参数调节和优化,完全能够在精准定位和惯量匹配上达到系统严格的要求,使得整台设备运行在最佳状态。这也充分证明了“森创”伺服电机优良的性能。

    为避免外界干扰,整个系统的接触部分严格按照标准接地,这样容易造成仪器所检测的数据不正确,从而导致对尿样分析产生误诊。因此，设备要求布线强弱分开,控制系统中除离心装置为交流220V,镜检装置为直流5V外,其余部分均采用直流24V。控制系统安装在机箱后部的框架上,负责可编程控制器(PLC)、PC机、元器件间的相互联系和控制,仪器的线路和附件与主电源连接。

    通过多年的运行验证表明,该设备在整个医疗行业、市级甲等医院、中小型医院应用中都收到了良好的经济效益和社会效应，是值得广泛推广和使用的设备。而“森创”步进和交流伺服电机在其中也充分体现出自身优越的性能,受到用户的一致好评。事实证明,“森创”作为运动控制产品品牌推出以来,在纺织、机械加工、激光、雕刻、印刷、医疗、包装、军工、电子、制药、金融机具等行业都有类似成功案例的应用,并已经得到广大用户的认可和接纳,成为国内运动控制电机和驱动的首选品牌之一。