測(cè)力傳感器在醫(yī)療器具的研發(fā)和制造中的使用頻率是非常高的，例如：醫(yī)用注射針穿力試驗(yàn)儀是機(jī)電一體化醫(yī)療器械的生產(chǎn)檢驗(yàn)設(shè)備，常常被廣泛應(yīng)用于醫(yī)用針制造商。該機(jī)利用PLC控制步進(jìn)電機(jī)使醫(yī)用針穿透薄膜。在穿透過程中，針的力通過AD轉(zhuǎn)換，通過通信傳輸?shù)絇LC，通過觸摸屏打印功能打印檢測(cè)報(bào)告，通過數(shù)據(jù)計(jì)算和曲線判斷結(jié)合數(shù)據(jù)判斷，檢測(cè)注射針產(chǎn)品穿透力的質(zhì)量參數(shù)。
項(xiàng)目設(shè)計(jì)及解決方案。
(1)測(cè)力傳感器的初始化:通過測(cè)力傳感器的通信進(jìn)行清理，然后根據(jù)普通重量進(jìn)行校準(zhǔn)，即測(cè)力傳感器數(shù)據(jù)的初始化。
(2)記錄實(shí)時(shí)數(shù)據(jù):根據(jù)上針通過步進(jìn)電機(jī)向下傳輸。當(dāng)針接觸到下面的薄膜時(shí)，PLC根據(jù)傳感器判斷應(yīng)力變化，開始每100毫秒記錄數(shù)據(jù)。當(dāng)針穿透薄膜10毫米時(shí)，針通過步進(jìn)電機(jī)向上移動(dòng)，直到達(dá)到上限。
(3)數(shù)據(jù)曲線分析描述:上限到達(dá)后，PLC立即開始描述針頭從針頭觸摸下面的薄膜到針頭穿透薄膜10毫米的曲線。在此期間，每個(gè)位置運(yùn)行的壓力曲線(縱坐標(biāo)為應(yīng)力，橫坐標(biāo)為位置)不僅如此，還要找出曲線中的前四個(gè)拐點(diǎn)(這其實(shí)是一件麻煩的事情)，記錄它們的應(yīng)力和位置，找出最大值，曲線縱坐標(biāo)會(huì)根據(jù)最大受力實(shí)時(shí)更新(如果在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)針頭最大受力小于1牛，那么縱坐標(biāo)為0-1N，如果在2N以內(nèi)，
(4)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)處理:每次測(cè)試后，記錄每次測(cè)試的最大受力數(shù)據(jù)，然后根據(jù)特定公式實(shí)時(shí)計(jì)算這些受力數(shù)據(jù)的平均值和偏差值。若用戶想要人為清除某一值，則需要實(shí)時(shí)更新這兩個(gè)值，以便用戶判斷針頭是否合格。
(5)打印曲線和數(shù)據(jù):根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)必須記錄的要求，客戶要求每個(gè)數(shù)據(jù)必須打印，這是通過臺(tái)達(dá)人機(jī)打印功能完成的。
電控設(shè)計(jì)
醫(yī)用注射針刺穿力測(cè)試儀由PLC、測(cè)力機(jī)構(gòu)、測(cè)距機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。其中，測(cè)力機(jī)構(gòu)采用特殊的0.001牛高精度壓力傳感器，測(cè)試可以通過臺(tái)達(dá)觸摸屏實(shí)時(shí)打印。屬于同行中的中高檔機(jī)型，可以準(zhǔn)確測(cè)試各種形狀和尺寸的針形。
主控制器中的SC系列DVP-12SC11T型PLC(12SC)。臺(tái)達(dá)SC系列PLC是運(yùn)動(dòng)控制專用PLC，SC系列PLC主機(jī)點(diǎn)數(shù)為12I/O，模塊可擴(kuò)展200點(diǎn)以上。SC系列具有高速脈沖輸出和脈沖計(jì)數(shù)功能。高速脈沖輸出支持2點(diǎn)(Y10，Y11)獨(dú)立的高速脈沖輸出功能，最高可達(dá)100kHz(總頻寬130kHz)。內(nèi)置RS-232和RS-485的通信端口與MODBUSASCII/RTU通信協(xié)議兼容。雙軸插件功能支持定位控制指令:SC系列可以通過ZRN(原點(diǎn)復(fù)歸)/DRVA(絕對(duì)位置)/DRVI(相對(duì)位置)指令輕松匹配臺(tái)達(dá)伺服完成各種運(yùn)動(dòng)控制要求。5.7英寸單色16灰色DOP-A57BSTD觸摸屏用于人機(jī)界面。
控制難點(diǎn)
該方案的難點(diǎn)是處理技術(shù)細(xì)節(jié)，如與傳感器的通信(傳感器的協(xié)議比標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議更復(fù)雜)、描述曲線、拐點(diǎn)捕獲、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、打印控制，尤其是通信和拐點(diǎn)捕獲。
以上就是測(cè)力傳感器在醫(yī)療器具的研發(fā)和制造中的使用情況，希望能給您帶來(lái)一些幫助。
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