CN110161884A - 一种医疗车电气控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医疗车电气控制系统包括电箱壳体，所述电箱壳体的内部还包括用于驱动负载用电的电源供电系统和用于运行进程控制的通讯控制系统，本发明的目的在于采用先进的可编程控制器，简化控制电路，采用触摸屏与可编程控制器搭配的方式，将设备运行状态组态到触摸屏上，可直观看到当前状态，提前预知存在的故障点，当设备出现故障运行不了时，可很快找到原因及时排查，增加电量仪表，可实时显示电源电量，提醒操作员及时充电，防止紧急情况电源供电不足带来的意外事故，增加外部接近开关来对升降机构进行位置限制，防止过冲，实现自动限位，同时升降电机加装抱闸装置，设备停止时抱闸装置牢牢锁住升降杆，防止下滑。

Description

一种医疗车电气控制系统

技术领域

本发明涉及电气控制技术领域，具体为一种医疗车电气控制系统。

背景技术

医疗车是用于进行医学检查、医学治疗操作的机动车辆，内部配备有相关医学器械和专业的护士医生，按照其使用对象可分为军用和民用两大类。军用医疗车可分为X光线车、卫生急救车，生物检验车，野战手术车，医疗指挥车、军用远程会诊车、军用方舱救护车等，主要用于战时战场伤病员救护，生化检测，灾区救援等情况下；民用医疗车可分为体检车，采血车，X射线诊断车，救护车，手术车等。

但是现今医疗车在使用过程中多有不便之处，首当其冲的就是传统的继电器控制方式，接线复杂、控制繁琐、故障点多并且不易排查；其次，缺乏直观的画面显示设备当前的运行状态；缺乏外部传感器的检测和防护对设备进行限位；传统设备的升降机构运行不平稳，速度不可调，同步性能差；缺少电源的电量显示，无法掌握电量的使用情况，因此会导致电量不足产生意外事故，升降过程中，由于没有抱闸导致意外坠落等问题，有待我们解决。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种医疗车电气控制系统，解决了传统的继电器控制方式，接线复杂、控制繁琐、故障点多并且不易排查；其次，缺乏直观的画面显示设备当前的运行状态；缺乏外部传感器的检测和防护对设备进行限位；传统设备的升降机构运行不平稳，速度不可调，同步性能差；缺少电源的电量显示，无法掌握电量的使用情况，因此会导致电量不足产生意外事故，升降过程中，由于没有抱闸导致意外坠落等问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种医疗车电气控制系统，包括电箱壳体；

所述电箱壳体的内部还包括用于驱动负载用电的电源供电系统和用于运行进程控制的通讯控制系统；

其中所述电源供电系统由电池、电量仪表、断路器和DC转换器组成；所述电池是直流48V锂电池，且电池分别与电量仪表和DC转换器电性连接，所述电池与负载进线端之间通过断路器连接，且断路器与负载进线端之间安装有熔断器；

其中所述通讯控制系统采用可编程控制器作为核心控制机构，并与触摸屏连接通讯，通过触摸屏控制外部负载动作，同时还可组态外部负载的运行状态；

其中可编程控制器分别与按钮信号连接和步进控制系统连接，通过按钮信号实现负载的运行控制，并通过步进控制系统控制升降机构的平稳运行；

其中可编程控制器通过中间继电器连接至摆臂电机和收卷电机上，为了改变直流电源的供电方向，实现摆臂电机与收卷电机的正反转控制。

其中升降机构由四个驱动电机和所对应的四根丝杠组成，且每根丝杠的两侧均安装有接近开关。

其中摆臂电机共安装有两个，且两个摆臂电机分别与面板上的按钮信号连接，可单独完成打开与收回动作。

其中收卷电机分别安装在医疗车两侧实现床单收卷，且两侧的收卷电机通过面板上的按钮信号实现同时收卷与放卷的控制。

其中按钮信号由电箱外壳上的八个操作按钮分别独立控制，其中七个操作按钮对应连接至可编程控制器的输入点上，另外一个操作按钮是急停总控制按钮，且急停总控制按钮还与电源指示灯电性连接。

其中电箱外壳的内壁上开设有线槽，且电箱外部走线均通过管道暗敷，外部连接端通过航空插座连接。

(三)有益效果

本发明提供了一种医疗车电气控制系统。具备以下有益效果：

(1)、采用先进的可编程控制器，简化控制电路，故障发生时能快速监控排查，控制可靠性高。

(2)、采用触摸屏与可编程控制器搭配的方式，将设备运行状态组态到触摸屏上，可直观看到当前状态，提前预知存在的故障点，当设备出现故障运行不了时，可很快找到原因及时排查。

(3)、增加了外部接近开关来对升降机构进行位置限制，防止过冲，实现自动限位。

(4)、采用步进驱动系统来控制升降机构动作，速度精度可把控，运行平稳，无噪声，同步效果好。

(5)、增加了电量仪表，可实时显示电源电量，提醒操作员及时充电，防止紧急情况电源供电不足带来的意外事故。

(6)、升降电机加装抱闸装置，设备停止时抱闸装置牢牢锁住升降杆，防止下滑。

附图说明

图1为本发明电箱壳体的俯视截面结构示意图；

图2为本发明摆臂电机与电池之间的电路连接图；

图3为本发明升降电机、触摸屏、可编程控制器和电池之间的电路连接图；

图4为本发明可编程控制器基本单元电路图；

图5为本发明可编程控制器基本单元备用电路图；

图6为本发明可编程控制器扩展单元电路图；

图中：1-电箱壳体、2-触摸屏、3-电池、4-DC转换器、5-线槽、6-可编程控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种医疗车电气控制系统，如图1-6所示，包括电箱壳体1；

电箱壳体的内部还包括用于驱动负载用电的电源供电系统和用于运行进程控制的通讯控制系统；

其中电源供电系统由电池3、电量仪表、断路器和DC转换器4组成；电池是直流48V锂电池，且电池分别与电量仪表和DC转换器电性连接，电池与负载进线端之间通过断路器连接，且断路器与负载进线端之间安装有熔断器，熔断器可根据负载的的功率选取适当的熔芯，当相应回路发生短路或者过载时，熔芯被熔断自动切断电源，以保护用电设备，结合外部电量仪表显示，当电量低于60％时可提示工作人员及时充电保证电量充足，DC转换器确保电池供电的DC48V转换为DC24V以满足部分特殊用电设备的需求；

其中通讯控制系统采用可编程控制器6作为核心控制机构，并与触摸屏2连接通讯，通过触摸屏2控制外部负载动作，同时还可组态外部负载的运行状态；

其中可编程控制器6分别与按钮信号连接和步进控制系统连接，通过按钮信号实现负载的运行控制，并通过步进控制系统控制升降机构的平稳运行；

其中可编程控制器6通过中间继电器连接至摆臂电机和收卷电机上，为了改变直流电源的供电方向，实现摆臂电机与收卷电机的正反转控制，可编程控制器6的输出端连接到中间继电器线圈，驱动电磁系统来实现电源的分配，由于电磁系统的失电瞬间产生的反向电动势容易损坏可编程控制器6输出端的内部晶体管，因此需要在中间继电器的线圈旁并联合适的续流二极管，同时由于可编程控制器6输出端电源是DC24V，因此需要在与步进驱动器连接回路之间增加2KΩ的电阻以实现降压。

其中升降机构由四个驱动电机和所对应的四根丝杠组成，且每根丝杠的两侧均安装有接近开关，每根丝杠对应上下两个接近开关，对整体升降机构的升降进行限位，避免超程现象出现，升降电机安装在设备的四个拐角上，每一只电机运行时保证同步，但是控制时却要保证能独立控制，一只驱动器对应控制一只步进电机，通过电机连接的丝杆运行来触发各自的接近开关实现单独的运行和停止；通过可编程控制器发送高速脉冲的频率来控制电机的运行速度，改变脉冲的方向实现电机的上升与下降控制；

另外升降电机还加装有抱闸装置，在升降电机运行前首先驱动各自的抱闸线圈得电，使得抱闸打开。

其中摆臂电机共安装有两个，且两个摆臂电机分别与面板上的按钮信号连接，可单独完成打开与收回动作。

其中收卷电机分别安装在医疗车两侧实现床单收卷，且两侧的收卷电机通过面板上的按钮信号实现同时收卷与放卷的控制，两侧的两个电机由于同步运行，其转动方向应是相反的，需注意接线时两个电机电源接线保证相反。

其中按钮信号由电箱外壳上的八个操作按钮分别独立控制，其中七个操作按钮对应连接至可编程控制器6的输入点上，另外一个操作按钮是急停总控制按钮，且急停总控制按钮还与电源指示灯电性连接。

其中电箱外壳1的内壁上开设有线槽5，且电箱外部走线均通过管道暗敷，外部连接端通过航空插座连接，即插即用，在安装和更换时更加方便快捷，同时电机出线和外部传感器以及可编程控制器6的备用信号点均要接到电箱的接线端子上，并对相应连接线编号套上号码管，以便与外部电气部分连接。

本发明中，触摸屏2上组态有设备各机构的运行状态示意图，同时设备运行时出现故障均可通过触摸屏2上的组态信息找到故障原因，方便快捷。

综上所述，本发明的目的在于提供一种更加安全高效的控制系统，同时改进传统继电器控制方式，接线复杂、控制繁琐、故障点多并且不易排查等潜在问题，工作之前升降电机首先驱动各自的抱闸线圈得电，使得抱闸打开，避免意外坠落的现象发生，并且采用步进驱动系统来控制升降机构动作，速度精度可把控，运行平稳，无噪声，同步效果好。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种医疗车电气控制系统，包括电箱壳体(1)；

所述电箱壳体的内部还包括用于驱动负载用电的电源供电系统和用于运行进程控制的通讯控制系统；

其中所述电源供电系统由电池(3)、电量仪表、断路器和DC转换器(4)组成；所述电池是直流48V锂电池，且电池分别与电量仪表和DC转换器电性连接，所述电池与负载进线端之间通过断路器连接，且断路器与负载进线端之间安装有熔断器；

其中所述通讯控制系统采用可编程控制器(6)作为核心控制机构，并与触摸屏(2)连接通讯，通过触摸屏(2)控制外部负载动作，同时还可组态外部负载的运行状态；

其中可编程控制器(6)分别与按钮信号连接和步进控制系统连接，通过按钮信号实现负载的运行控制，并通过步进控制系统控制升降机构的平稳运行；

其中可编程控制器(6)通过中间继电器连接至摆臂电机和收卷电机上，为了改变直流电源的供电方向，实现摆臂电机与收卷电机的正反转控制。

2.根据权利要求1所述的一种医疗车电气控制系统，其中升降机构由四个驱动电机和所对应的四根丝杠组成，且每根丝杠的两侧均安装有接近开关。

3.根据权利要求1所述的一种医疗车电气控制系统，其中摆臂电机共安装有两个，且两个摆臂电机分别与面板上的按钮信号连接，可单独完成打开与收回动作。

4.根据权利要求1所述的一种医疗车电气控制系统，其中收卷电机分别安装在医疗车两侧实现床单收卷，且两侧的收卷电机通过面板上的按钮信号实现同时收卷与放卷的控制。

5.根据权利要求1所述的一种医疗车电气控制系统，其中按钮信号由电箱外壳上的八个操作按钮分别独立控制，其中七个操作按钮对应连接至可编程控制器(6)的输入点上，另外一个操作按钮是急停总控制按钮，且急停总控制按钮还与电源指示灯电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种医疗车电气控制系统，其中电箱外壳(1)的内壁上开设有线槽(5)，且电箱外部走线均通过管道暗敷，外部连接端通过航空插座连接。