專利名稱：一種用于全自動生化分析儀的計算機控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于全自動生化分析儀中計算機控制系統(tǒng)的改進。
背景技術(shù)：
全自動生化分析儀中，包括試劑盤、樣品盤、反應(yīng)盤和相應(yīng)的取樣、攪拌、清洗機構(gòu)。全自動生化分析儀是一個集光、機、電于一體的大型生化檢驗設(shè)備，可實現(xiàn)多個樣品、多個項目的同時反應(yīng)與測量。具有自動化程度高、測量速度快、測量結(jié)果準確等特點。但它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，執(zhí)行部件多，而且在同一時刻有很多執(zhí)行機構(gòu)同時動作，對時序也有較嚴格的要求?？梢姡詣由治鰞x的控制系統(tǒng)是十分復(fù)雜的?，F(xiàn)在市場上全自動生化分析儀中的測控系統(tǒng)采用的都是集中式控制模型，即所有的控制信號和時序都由一個功能較強的微處理器完成。以日立公司生產(chǎn)的7150型全自動生化分析儀為例，就是用一臺微型計算機對所有的輸入信號進行處理并產(chǎn)生所有的控制信號。
由于全自動生化分析儀的執(zhí)行機構(gòu)多，時序復(fù)雜，用單臺CPU進行控制，對CPU的處理能力提出了較高的要求。同時，為了完成復(fù)雜的時序，控制軟件的編寫難度也異常的高，開發(fā)周期也長。
本發(fā)明的詳細內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決背景技術(shù)控制系統(tǒng)時序復(fù)雜給控制軟件的編寫帶來難度、硬件系統(tǒng)復(fù)雜、整機的控制系統(tǒng)十分復(fù)雜等問題。本發(fā)明就是針對上述問題，將要提出一種用于全自動生化分析儀的計算機控制系統(tǒng)。
本發(fā)明對系統(tǒng)的任務(wù)進行合理的分配，用主控計算機對系統(tǒng)進行控制，每個計算機所執(zhí)行的將主要是順序的任務(wù)?？刂葡到y(tǒng)的框圖如圖(1)所示。
系統(tǒng)包括主控計算機，六個子系統(tǒng)試劑盤控制器2、試劑盤控制器3、樣品盤控制器、反應(yīng)盤控制器、光度計控制器、系統(tǒng)監(jiān)控器，低溫控制器和恒溫水控制器；每個子系統(tǒng)有相對獨立的控制任務(wù)，各子系統(tǒng)之間的配合由主控計算機通過RS485接口進行協(xié)調(diào)。整個系統(tǒng)的工作過程如下a、開機首先由主控計算機初始化各動作機構(gòu)和部件狀態(tài)；b、主控計算機分別向光度計控制器發(fā)送A/D采集命令；向樣品盤控制器發(fā)送取樣品命令；向試劑盤控制器發(fā)送取試劑a命令；向試劑盤控制器發(fā)送取試劑b命令；向反應(yīng)盤控制器發(fā)送轉(zhuǎn)動清洗命令；c、樣品盤控制器從樣品盤指定位置取出樣品，轉(zhuǎn)動取樣臂到放樣位；試劑盤控制器2從試劑盤指定位置取出試劑，轉(zhuǎn)動取樣臂到放試劑a位；試劑盤控制器3從試劑盤指定位置取出試劑，轉(zhuǎn)動取樣臂到放試劑b位；反應(yīng)盤控制器控制反應(yīng)盤轉(zhuǎn)動61個杯位；d、主控計算機向試劑盤控制器2、試劑盤控制器3、樣品盤控制器、反應(yīng)盤控制器、光度計控制器發(fā)送空閑查詢命令，得到全部的空閑信息后，向試劑盤控制器2、試劑盤控制器3、樣品盤控制器發(fā)送放樣命令；e、樣品盤控制器把樣品放入處于放樣位的比色杯；試劑盤控制器2把樣品放入處于放試劑a位的比色杯；試劑盤控制器3把樣品放入處于放試劑b位的比色杯；反應(yīng)盤控制器控制清洗臂、攪拌臂落下分別進入對應(yīng)位置的比色杯進行清洗、攪拌，完成后抬起；光度計控制器向主控計算機發(fā)送A/D采集結(jié)果；f、主控計算機向試劑盤控制器2、試劑盤控制器3、樣品盤控制器、反應(yīng)盤控制器、光度計控制器發(fā)送空閑查詢命令，得到全部的空閑信息后，主控計算機開始下一個周期的命令發(fā)送。
試劑盤控制器2、3的控制動作包括試劑盤轉(zhuǎn)動到指定位置，取試劑臂的轉(zhuǎn)動到取試劑位，取試劑注射器取試劑，取試劑臂的轉(zhuǎn)動到放試劑位，取試劑注射器放試劑，取試劑臂的轉(zhuǎn)動到清洗位，取試劑針的內(nèi)、外清洗。
樣品盤控制器的控制動作包括樣品盤轉(zhuǎn)動到指定位置，取樣臂的轉(zhuǎn)動到取試劑位，取樣注射器取試劑，取樣臂的轉(zhuǎn)動到放樣位，取樣注射器放樣，取樣臂的轉(zhuǎn)動到清洗位，取樣針的內(nèi)、外清洗。
反應(yīng)盤控制器的控制動作包括反應(yīng)盤的轉(zhuǎn)動61個杯位，反應(yīng)杯清洗機構(gòu)、攪拌機構(gòu)下降，分別清洗和攪拌對應(yīng)的比色杯，反應(yīng)杯清洗機構(gòu)、攪拌機構(gòu)抬起。
光度計控制器在反應(yīng)盤每轉(zhuǎn)過一個孔位時檢測此時通過測光位置的反應(yīng)杯的吸光度；當(dāng)反應(yīng)盤處于暫停狀態(tài)時，主控計算機向光度計控制器發(fā)讀數(shù)命令，讀取剛轉(zhuǎn)過的61個反應(yīng)杯吸光度的數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)監(jiān)控器的任務(wù)有三個一是在每次開機時由系統(tǒng)監(jiān)控器打開主控水泵，向反應(yīng)盤注水；二是由系統(tǒng)監(jiān)控器監(jiān)測儀器部件的狀態(tài)，并把狀態(tài)數(shù)據(jù)提供給主控計算機；三是在每次關(guān)機前系統(tǒng)監(jiān)控器控制放掉反應(yīng)盤中的水。
低溫控制器和恒溫水控制器的任務(wù)是冷卻試劑盤中的試劑和給反應(yīng)盤提供恒溫水，它們獨立工作，不需主控計算機控制。
本發(fā)明的優(yōu)點在本發(fā)明提出的計算機測控系統(tǒng)中，根據(jù)全自動生化分析儀有許多需要同時執(zhí)行不同任務(wù)的具體情況，本發(fā)明把全自動生化分析儀復(fù)雜的時序任務(wù)分割開，給多臺計算機分別執(zhí)行，再由一臺計算機協(xié)調(diào)各個計算機的工作。這樣一來，每個計算機所執(zhí)行的任務(wù)大大簡化，對計算機的CPU處理能力的要求也大大降低。全自動生化分析儀的所有執(zhí)行機構(gòu)都可以在計算機的控制下按既定的時序工作，而每個控制器被控對象的主體是順序動作的，最多同時執(zhí)行的機構(gòu)不超過三個，使控制器的硬件和軟件都變得簡單；四個轉(zhuǎn)盤的控制器在硬件上可以用完全一致的電子學(xué)系統(tǒng)，在軟件上也很接近，因此本發(fā)明解決了背景技術(shù)控制系統(tǒng)時序復(fù)雜給控制軟件的編寫帶來難度的問題，使整機的控制系統(tǒng)簡單，這更降低了開發(fā)成本。因此本發(fā)明提供一種控制系統(tǒng)時序簡單、控制軟件的編寫容易、硬件系統(tǒng)和控制系統(tǒng)簡單可用于全自動生化分析儀的計算機控制系統(tǒng)。本發(fā)明還可應(yīng)用于一些準全自動生化儀器的控制和其他多需要任務(wù)控制的領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明控制系統(tǒng)的框2是本發(fā)明控制系統(tǒng)的流程圖具體實施方式
如圖1系統(tǒng)包括主控計算機1，并由試劑盤控制器2、試劑盤控制器3、樣品盤控制器4、反應(yīng)盤控制器5、光度計控制器6、系統(tǒng)監(jiān)控器7等組成六個子系統(tǒng)，低溫控制器8和恒溫水控制器9。主控計算機1采用微型計算機。試劑盤控制器2、試劑盤控制器3、樣品盤控制器4、反應(yīng)盤控制器5、光度計控制器6和系統(tǒng)監(jiān)控器7它們分別采用8031單片機、接口驅(qū)動電路等。低溫控制器8和恒溫水控制器9分別采用8031單片機。RS485總線采用波示RS-485C轉(zhuǎn)換器。
權(quán)利要求
1.一種用于全自動生化分析儀的計算機控制系統(tǒng)，其特征在于包括主控計算機1，六個子系統(tǒng)試劑盤控制器2、試劑盤控制器3、樣品盤控制器4、反應(yīng)盤控制器5、光度計控制器6、系統(tǒng)監(jiān)控器7，低溫控制器8和恒溫水控制器9，每個子系統(tǒng)有相對獨立的控制任務(wù)，各子系統(tǒng)之間的配合由主控計算機1通過RS485接口進行協(xié)調(diào)，其步驟如下a.開機首先由主控計算機1初始化各動作機構(gòu)和部件狀態(tài)；b.主控計算機1分別向光度計控制器6發(fā)送A/D采集命令；向樣品盤控制器4發(fā)送取樣品命令；向試劑盤控制器2發(fā)送取試劑a命令；向試劑盤控制器3發(fā)送取試劑b命令；向反應(yīng)盤控制器5發(fā)送轉(zhuǎn)動清洗命令；c.樣品盤控制器4從樣品盤指定位置取出樣品，轉(zhuǎn)動取樣臂到放樣位；試劑盤控制器2從試劑盤指定位置取出試劑，轉(zhuǎn)動取樣臂到放試劑a位；試劑盤控制器3從試劑盤指定位置取出試劑，轉(zhuǎn)動取樣臂到放試劑b位；反應(yīng)盤控制器5控制反應(yīng)盤轉(zhuǎn)動61個杯位；d.主控計算機1向試劑盤控制器2、試劑盤控制器3、樣品盤控制器4、反應(yīng)盤控制器5、光度計控制器6發(fā)送空閑查詢命令，得到全部的空閑信息后，向試劑盤控制器2、試劑盤控制器3、樣品盤控制器4發(fā)送放樣命令；e.樣品盤控制器4把樣品放入處于放樣位的比色杯；試劑盤控制器2把樣品放入處于放試劑a位的比色杯；試劑盤控制器3把樣品放入處于放試劑b位的比色杯；反應(yīng)盤控制器5控制清洗臂、攪拌臂落下分別進入對應(yīng)位置的比色杯進行清洗、攪拌，完成后抬起；光度計控制器6向主控計算機1發(fā)送A/D采集結(jié)果；f.主控計算機1向試劑盤控制器2、試劑盤控制器3、樣品盤控制器4、反應(yīng)盤控制器5、光度計控制器6發(fā)送空閑查詢命令，得到全部的空閑信息后，主控計算機1開始下一個周期的命令發(fā)送。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動生化分析儀的計算機控制系統(tǒng)，其特征在于試劑盤控制器2、3的控制動作包括試劑盤轉(zhuǎn)動到指定位置，取試劑臂的轉(zhuǎn)動到取試劑位，取試劑注射器取試劑，取試劑臂的轉(zhuǎn)動到放試劑位，取試劑注射器放試劑，取試劑臂的轉(zhuǎn)動到清洗位，取試劑針的內(nèi)、外清洗等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動生化分析儀的計算機控制系統(tǒng)，其特征在于樣品盤控制器4的控制動作包括樣品盤轉(zhuǎn)動到指定位置，取樣臂的轉(zhuǎn)動到取試劑位，取樣注射器取試劑，取樣臂的轉(zhuǎn)動到放樣位，取樣注射器放樣，取樣臂的轉(zhuǎn)動到清洗位，取樣針的內(nèi)、外清洗等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動生化分析儀的計算機控制系統(tǒng)，其特征在于反應(yīng)盤控制器5的控制動作包括反應(yīng)盤的轉(zhuǎn)動61個杯位，反應(yīng)杯清洗機構(gòu)、攪拌機構(gòu)下降，分別清洗和攪拌對應(yīng)的比色杯，反應(yīng)杯清洗機構(gòu)、攪拌機構(gòu)抬起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動生化分析儀的計算機控制系統(tǒng)，其特征在于光度計控制器6在反應(yīng)盤每轉(zhuǎn)過一個孔位時檢測此時通過測光位置的反應(yīng)杯的吸光度；當(dāng)反應(yīng)盤處于暫停狀態(tài)時，主控計算機1向光度計控制器發(fā)讀數(shù)命令，讀取剛轉(zhuǎn)過的61個反應(yīng)杯吸光度的數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動生化分析儀的計算機控制系統(tǒng)，其特征在于在每次開機時由系統(tǒng)監(jiān)控器7打開主控水泵，向反應(yīng)盤注水；由系統(tǒng)監(jiān)控器7監(jiān)測儀器部件的狀態(tài)，并把狀態(tài)數(shù)據(jù)提供給主控計算機1；在每次關(guān)機前由系統(tǒng)監(jiān)控器7控制放掉反應(yīng)盤中的水。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于全自動生化分析儀中計算機的控制系統(tǒng)包括主控計算機1、試劑盤控制器2、試劑盤控制器3、樣品盤控制器4、反應(yīng)盤控制器5、光度計控制器6、系統(tǒng)監(jiān)控器7、低溫控制器8和恒溫水控制器9；本發(fā)明根據(jù)全自動生化分析儀有許多需要同時執(zhí)行不同任務(wù)的具體情況，把全自動生化分析儀復(fù)雜的時序任務(wù)合理分割開，給多臺計算機分別執(zhí)行，一臺計算機協(xié)調(diào)各個計算機的工作。每個計算機所執(zhí)行的任務(wù)大大簡化，被控對象的主體是順序動作的，最多同時執(zhí)行的機構(gòu)不超過三個，使控制器的硬件和軟件都變得簡單；四個轉(zhuǎn)盤的控制器在硬件、軟件上接近，解決了控制系統(tǒng)時序復(fù)雜給控制軟件編寫帶來難度的問題，控制系統(tǒng)簡單可靠，開發(fā)成本降低。
文檔編號G06F9/00GK1501275SQ0214486
公開日2004年6月2日 申請日期2002年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月14日
發(fā)明者馬海濤, 王麗秋, 王弼陡 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所, 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研