【摘要】：隨著醫(yī)療行業(yè)體外診斷設(shè)備的不斷發(fā)展,信息化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化程度持續(xù)提升,從半自動(dòng)血球分析儀到全自動(dòng)生化分析儀,從手動(dòng)進(jìn)樣的干化學(xué)分析儀到全自動(dòng)進(jìn)樣的尿液分析儀,IVD(In Vitro Diagnostic體外診斷)設(shè)備不可逆轉(zhuǎn)的朝著全自動(dòng)化流水線的方向發(fā)展,從而體外診斷設(shè)備開發(fā)對(duì)其內(nèi)部運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也提出更高的要求。多設(shè)備、多運(yùn)動(dòng)控制卡組合開發(fā),大量并行、循環(huán)、條件分支的運(yùn)動(dòng)邏輯也加入系統(tǒng)設(shè)計(jì)中來。在醫(yī)療領(lǐng)域,傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)模式大多移植于數(shù)控領(lǐng)域的運(yùn)動(dòng)控制卡組合方式。由于數(shù)控領(lǐng)域與醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用區(qū)別,如何在多運(yùn)動(dòng)卡之間編程組合運(yùn)動(dòng)邏輯始終是長期困擾研究人員的問題。本論文分析了國內(nèi)外運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀,對(duì)IVD設(shè)備中運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析和設(shè)計(jì)。提出適合IVD行業(yè)設(shè)備內(nèi)多運(yùn)動(dòng)控制卡的組合設(shè)計(jì),使用了統(tǒng)一的上位機(jī)運(yùn)動(dòng)資源配置,將設(shè)備的整體運(yùn)動(dòng)邏輯統(tǒng)一在上位機(jī)編輯,并通過編譯原理的運(yùn)用解決了任意運(yùn)動(dòng)邏輯的表達(dá)問題。此運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),將IVD設(shè)備的運(yùn)動(dòng)控制開發(fā)與實(shí)際產(chǎn)品的硬件分離開來,有效的提高了產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)控制開發(fā)的效率,大大降低了關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。本論文摒棄了原有IVD行業(yè)中上中下三位機(jī)運(yùn)動(dòng)邏輯分離式的設(shè)計(jì),通過設(shè)備內(nèi)網(wǎng)絡(luò)路由器實(shí)現(xiàn)多運(yùn)動(dòng)控制卡與上位機(jī)的連接,運(yùn)動(dòng)控制卡(下位機(jī))硬件統(tǒng)一設(shè)計(jì),運(yùn)動(dòng)卡的運(yùn)動(dòng)邏輯抽象為統(tǒng)一獨(dú)立的單步運(yùn)動(dòng),所有系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的并行、順序、條件分支、條件循環(huán)等都由上位機(jī)運(yùn)動(dòng)腳本編輯完成。系統(tǒng)通過設(shè)計(jì)擴(kuò)展結(jié)構(gòu)化INI配置文件,達(dá)到類數(shù)據(jù)庫的可視化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力;并通過select管理調(diào)度多運(yùn)動(dòng)控制卡網(wǎng)絡(luò)通訊;同時(shí),在系統(tǒng)配置工具中增加了可視化的單步調(diào)試功能,便于運(yùn)動(dòng)邏輯的調(diào)試與二次開發(fā)。本運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)完成后,進(jìn)行了系統(tǒng)功能測試、系統(tǒng)集成測試和系統(tǒng)性能測試。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的設(shè)計(jì)需求,在任意運(yùn)動(dòng)邏輯表達(dá)上滿足IVD設(shè)備內(nèi)運(yùn)動(dòng)開發(fā)的需求,同時(shí)設(shè)計(jì)了運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)與維護(hù)的分離,在不改變硬件及下位機(jī)軟件的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)控制二次開發(fā)的能力。
[Abstract]:With the continuous development of medical industry in vitro diagnostic equipment, information technology, networking, automation level continues to improve, from semi-automatic blood cell analyzer to automatic biochemical analyzer, From manual injection of dry chemistry analyzer to automatic injection of urine analyzer, IVD (In Vitro Diagnostic in vitro diagnosis) equipment irreversibly towards the direction of full automatic assembly line. Therefore, the development of in-vitro diagnostic equipment has higher requirements for the design of internal motion control system. Multi-device, multi-motion control card combination development, a large number of parallel, cyclic, conditional branch of the motion logic also added to the design of the system. In the medical field, the traditional motion control design mode is mostly transplanted to the movement control card combination mode in the numerical control field. Because of the difference between numerical control and medical application, how to program and combine motion logic between multiple motion cards has always been a problem that puzzles researchers for a long time. This paper analyzes the current situation of motion control system at home and abroad, and analyses and designs the motion control system in IVD equipment. This paper puts forward a combination design of multi-motion control card suitable for IVD industry equipment. It uses a unified upper computer motion resource configuration and unifies the whole motion logic of the equipment in the editing of the upper computer. The problem of the expression of arbitrary motion logic is solved by the application of compiling principle. The design and implementation of the motion control system separates the motion control development of the IVD device from the hardware of the actual product, effectively improves the efficiency of the product motion control development, and greatly reduces the complexity of the key technology. This paper abandons the design of motion logic separation of upper, middle and lower computers in the original IVD industry, realizes the connection between the multi-motion control card and the host computer through the network router in the equipment, and designs the motion control card (lower computer) hardware unified. The motion logic of the motion card is abstracted as a unified and independent single-step motion. The parallel, sequential, conditional branch and conditional loop of all the system movements are edited by the motion script of the upper computer. By designing and extending the structured INI configuration file, the system achieves the visual data storage ability of the class database, and manages and dispatches the multi-motion control card network communication through the select. At the same time, the visual single step debugging function is added to the system configuration tool, which is convenient for the debugging and secondary development of motion logic. After the development of the system, the system function test, system integration test and system performance test are carried out. The system realizes the expected design requirements, meets the requirements of motion development in IVD devices in terms of arbitrary motion logic expression, and designs the separation of the development and maintenance of the motion system at the same time. The ability of motion control secondary development is realized on the basis of not changing the hardware and the lower computer software.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH77;TP311.52

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本文編號(hào)：2392741