CN110200712A - 一种基于plc控制的牙科自动种植系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于PLC控制的牙科自动种植系统和方法，系统包括：输入设备，输入设备用于输入牙科种植的方案值或参数值；PLC芯片，用于根据预设的牙科种植方案和控制设备的额定参数对方案值或参数值进行处理，得到并输出控制信号；控制设备，用于接收控制信号，并根据控制信号下发执行信号；执行设备，用于接收执行信号，并根据执行信号进行相应的种植动作；电源模块，用于对输入设备、PLC芯片、控制设备和执行设备进行供电。本发明对传统的种植设备中利用物理按键调节设备进行了改进，使用PLC芯片来对输入的数据信号进行处理，控制可精确到参数，相比于传统的物理按键来讲控制更为精准，自动化程度更高，从而能够达到更好的种植手术效果，具有很高的实用价值。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种牙科自动种植系统和方法。
背景技术
种植牙齿也叫人工种植牙，并不是真的种上自然牙齿，而是通过医学方式，将与人体骨质兼容性高的纯钛金属经过精密的设计，制造成类似牙根的圆柱体或其他形状，以外科小手术的方式植入缺牙区的牙槽骨内，经过1～3个月后，当人工牙根与牙槽骨密合后，再在人工牙根上制作烤瓷牙冠。种植牙可以获得与天然牙功能、结构以及美观效果十分相似的修复效果，已经成为越来越多缺牙患者的首选修复方式。因不具破坏性，种植牙已被口腔医学界公认为缺牙的首选修复方式。
种植体植入后是产生骨结合还是由纤维结缔组织包裹，即种植修复是成功还是失败，最重要的因素是植体植入后的机械稳定性。而这种机械稳定性是受多种因素影响的。如种植手术的外科技术、种植体植入部位的骨质与骨量、种植体与骨床之间的匹配程度、种植后植体的受力的时间、大小和方向等等均会影响骨组织对种植体的反应。因此需要对牙科种植设备的操作便利性和精准程度提出很高的要求。
牙科自动种植设备通过对种植手机马达的速度、转向、转矩等参量进行调节，来满足牙科种植手术操作的需求。目前传统的种植设备上多是通过物理按键来进行调节控制，一方面在操作时物理按键的按压较为困难，操控十分不便，按键还会发出噪声，影响周围环境，且物理按键的操作较死板，不够人性化，另一方面，传统的牙科自动种植设备仅能保存有限的手术方案，在控制精度上也无法得到更为精准的控制。
发明内容
本发明公开了一种基于PLC控制的牙科自动种植系统，包括：输入设备，输入设备用于输入牙科种植的方案值或参数值；PLC芯片，PLC芯片的输入端连接于输入设备的输出端，用于根据预设的牙科种植方案和控制设备的额定参数对方案值或参数值进行处理，得到并输出控制信号；控制设备，驱动设备的输入端连接于PLC芯片的输出端，用于接收控制信号，并根据控制信号下发执行信号；执行设备，执行设备的输入端连接于控制设备的输出端，用于接收执行信号，并根据执行信号进行相应的种植动作；电源模块，电源模块连接于输入设备、PLC芯片、控制设备和执行设备，用于对输入设备、PLC芯片、控制设备和执行设备进行供电。
优选地，输入设备可以为触摸屏、按键、开关或脚踏中的一种或多种。
进一步地，触摸屏的界面至少包括种植马达设置区、水泵控制区、方案选择区和系统设置区。
优选地，脚踏包括用于采集输入信号的传感装置或触控装置。
进一步地，PLC芯片包括：信号输入模块，用于接收输入设备的方案值或参数值；存储模块，用于存储一种或多种牙科种植方案、方案值、参数值或控制设备的额定参数；中央控制模块，连接于信号输入模块和存储模块，用于根据牙科种植方案和控制设备的额定参数对方案值或参数值进行处理，得到控制信号；信号输出模块，连接于中央控制模块，用于向外输出控制信号。
优选地，其特征在于，控制设备包括马达驱动器，执行设备包括连接于马达驱动器并控制种植手机的种植马达，PLC芯片的信号输出模块可向外输出控制种植马达速度的速度值信号、控制种植马达减速比的减速比值信号和控制马达转矩的电流值信号。
进一步地，马达驱动器包括存储速度值信号的速度寄存器、存储减速比值信号的减速比寄存器和存储电流值信号的电流寄存器。
优选地，其特征在于，PLC芯片与马达驱动器之间建立RS485通讯，且调速方式为速度闭环控制。
进一步地，控制设备包括水泵调速器，执行设备包括连接于水泵调速器并控制冷却水流量的水泵，信号输出模块可输出多个等级的电压值来控制水泵的运转速度。
优选地，电压值包括六个不同大小等级。
进一步地，输入设备包括声音感应设备，PLC芯片中还包括声控模块，用于接收并处理声音感应模块的声音参数，根据声音参数得到控制信号。
本发明还公开了一种基于PLC控制的牙科自动种植方法，包括以下步骤：向输入设备输入用于牙科种植的方案值或参数值；利用PLC芯片并根据预设的牙科种植方案和控制设备的额定参数对方案值或参数值进行处理，得到控制设备的控制信号；根据控制信号向执行设备下发执行信号；根据执行信号来控制执行设备进行相应的种植动作。
优选地，控制设备包括马达驱动器，执行设备包括连接于马达驱动器并控制种植手机的种植马达，牙科自动种植方法包括以下步骤：利用PLC芯片对方案值或参数值进行处理，得到马达驱动器的马达驱动信号；根据马达驱动信号向种植马达下发马达执行信号；根据马达执行信号控制种植马达执行相应的种植动作；其中，马达驱动信号包括控制种植马达速度的速度值信号、控制种植马达减速比的减速比值信号和控制马达转矩的电流值信号。
进一步地，PLC芯片与马达驱动器之间为RS485通讯，且调速方式为速度闭环控制。
优选地，控制设备包括水泵调速器，执行设备包括连接于水泵调速器并控制冷却水流量的水泵，牙科自动种植方法包括以下步骤：利用PLC芯片对方案值或参数值进行处理，得到水泵调速器的调速信号；根据调速信号向水泵下发水泵执行信号；根据水泵执行信号控制水泵执行相应的种植动作；其中，调速信号包括控制水泵的运转速度的多个等级的电压值信号。
如上，本发明涉及的基于PLC控制的牙科自动种植系统和方法，对传统的种植设备中利用物理按键调节设备进行了改进，本发明使用PLC芯片来对输入的数据信号进行处理，得到控制种植执行设备的速度值、减速比值、电流值或电压值等信号，从而对牙科种植的种植马达、水泵等执行设备进行控制，本发明利用PLC芯片的控制可精确到参数，相比于传统的物理按键来讲控制更为精准，自动化程度更高，从而能够达到更好的种植手术效果，具有很高的实用价值。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。
附图说明
下面将结合附图介绍本发明。
图1为本发明第一实施例的基于PLC控制的牙科自动种植系统的整体结构示意图；
图2为本发明第二实施例的基于PLC控制的牙科自动种植系统的整体结构示意图；
图3为本发明实施例中的PLC芯片的整体构成示意图；
图4为本发明第二实施例的马达驱动器的整体构成示意图；
图5为本发明第三实施例的基于PLC控制的牙科自动种植方法的流程图；
图6为本发明第三实施例的PLC芯片的工作流程图；
图7为本发明第四实施例的基于PLC控制的牙科自动种植方法的流程图；
图8为本发明第五实施例的基于PLC控制的牙科自动种植方法的流程图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
需说明的是，在本发明中，图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的牙科自动种植系统的上、下、左、右。
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
第一实施例
如图1所示，本发明公开了一种基于PLC控制的牙科自动种植系统100，该牙科自动种植系统100包括：
输入设备101，输入设备101用于输入牙科种植的方案值或参数值；
PLC芯片102，PLC芯片的输入端连接于输入设备的输出端，用于根据预设的牙科种植方案和控制设备的额定参数对方案值或参数值进行处理，得到并输出控制信号；
控制设备103，驱动设备的输入端连接于PLC芯片的输出端，用于接收控制信号，并根据控制信号下发执行信号；
执行设备104，执行设备的输入端连接于控制设备的输出端，用于接收执行信号，并根据执行信号进行相应的种植动作；
电源模块105，电源模块连接于输入设备、PLC芯片、控制设备和执行设备，用于对输入设备、PLC芯片、控制设备和执行设备进行供电。
具体地，本实施例公开的牙科自动种植系统100中，输入设备101可以为触摸屏，该触摸屏界面至少包括种植马达设置区、水泵控制区、方案选择区和系统设置区，其中，种植马达设置区可包含种植马达速度设置或调节区域、转动方向选择区域、转矩设置或调节区域等，水泵控制区可包含水泵水量等级控制区域，方案选择区可包含方案序号选择区域、方案保持键等，系统设置区至少包含系统设置键。操作者在触摸屏界面上输入用于牙科种植的方案值或者参数值，该方案值或参数值可以为满足输入要求的具体数值，从而将系统的精确度提高至参数级。进一步地，本实施例中的输入设备还可以为脚踏，脚踏可以通过感应或触发装置来进行数据信号输入，以便医护人员在手术过程中利用脚踏装置进行输入控制，进一步提高了操作的便利性。本领域技术人员可以想到，本实施例中的输入设备101还可以为按键或开关，或者其他方便医护人员进行设置的输入设备，不仅仅限于本实施例中所列举的实例。
本实施例中，PLC芯片102的输入端连接于输入设备101的输出端，用于根据预设的牙科种植方案和控制设备103的额定参数来对方案值或参数值进行处理，得到并输出控制信号。具体地，如图3所示，PLC芯片102可以包括：
信号输入模块21，用于接收输入设备的方案值或参数值；
存储模块22，用于存储一种或多种牙科种植方案、方案值、参数值或控制设备的额定参数；
中央控制模块23，连接于信号输入模块和存储模块，用于根据牙科种植方案和控制设备的额定参数对方案值或参数值进行处理，得到控制信号；
信号输出模块24，连接于中央控制模块，用于向外输出控制信号。
进行牙科种植手术之前，在PLC芯片102的存储模块22中存放预设的牙科种植方案，PLC芯片102可以读取控制设备103的额定参数并同样存放在存储模块22中，当信号输入模块21接收到输入设备101所传输的方案值或参数值之后，中央控制模块23根据预设的牙科种植方案和控制设备的额定参数来对方案值或参数值进行处理，得到控制信号，并通过信号输入模块24将该控制信号向外输出。
进一步地，控制设备103连接在PLC芯片102和执行设备104之间，当控制设备103接收到PLC芯片102所输入的控制信号之后，可以对其进行处理并得到执行信号，控制设备103将执行信号下发至执行设备104，执行设备104即根据该执行信号进行相应的种植动作，例如执行相应的转速、转向、转矩等。
本实施例的电源模块105连接于输入设备101、PLC芯片102、控制设备103和执行设备104，用于对上述设备进行供电。进一步地，本实施例中的输入设备101可以包括声音感应设备，在PLC芯片102中还可以包括声控模块，用于接收并处理声音感应模块的声音参数，并根据声音参数得到控制信号。
本实施例的牙科自动种植系统100可将控制精度提高至参数级别，相较于传统的物理按键来讲控制更为精准，从而进一步提高了牙科种植手术的成功率，值得广泛推广应用。
第二实施例
如图2所示，本发明第二实施例公开了一种基于PLC控制的牙科自动种植系统200，该牙科自动种植系统200包括：
触摸屏201，触摸屏201用于输入牙科种植的方案值或参数值；
PLC芯片202，PLC芯片202的输入端连接于触摸屏201的输出端，用于根据预设的牙科种植方案和控制设备的额定参数对方案值或参数值进行处理，得到并输出控制信号；
马达驱动器203，马达驱动器203的输入端连接于PLC芯片202的输出端，用于接收PLC芯片202输入的控制信号，并根据控制信号下发第一执行信号；
水泵调速器204，水泵调速器204的输入端连接于PLC芯片202的输出端，用于接收PLC芯片202输入的控制信号，并根据控制信号下发第二执行信号；
种植马达205，种植马达205的输入端连接于马达驱动器203的输出端，用于接收马达驱动器203所下发的第一执行信号，并根据第一执行信号进行相应的种植动作；
水泵206，水泵206的输入端连接于水泵调速器204的输出端，用于接收水泵调速器204所下发的第二执行信号，并根据第二执行信号进行相应的动作；
电源模块207，电源模块207连接于触摸屏201、PLC芯片202、马达驱动器203、水泵调速器204，用于上述各个设备进行供电，种植马达205和水泵206分别自马达驱动器203和水泵调速器204获得供电。
本实施例中，触摸屏201的界面至少包括种植马达设置区、水泵控制区、方案选择区和系统设置区，其中，种植马达设置区可包含种植马达速度设置或调节区域、转动方向选择区域、转矩设置或调节区域等，水泵控制区可包含水泵水量等级控制区域，方案选择区可包含方案序号选择区域、方案保持键等，系统设置区至少包含系统设置键。操作者在触摸屏201的界面上输入用于牙科种植的方案值或者参数值，该方案值或参数值可以为满足输入要求的具体数值，从而将系统的精确度提高至参数级。进一步地，本实施例中的输入设备还可以为脚踏，脚踏可以通过感应或触发装置来进行数据信号输入，以便医护人员在手术过程中利用脚踏装置进行输入控制，进一步提高了操作的便利性。本领域技术人员可以想到，本实施例中的输入设备还可以为按键或开关，或者其他方便医护人员进行设置的输入设备，不仅仅限于本实施例中所列举的实例。
具体地，如图3所示，PLC芯片202可以包括：
信号输入模块21，用于接收输入设备的方案值或参数值；
中央控制模块22，连接于信号输入模块，用于根据牙科种植方案和控制设备的额定参数对方案值或参数值进行处理，得到控制信号；具体地，中央控制模块22主要由微处理器(CPU芯片)和存储器组成，CPU不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器则用来储存程序和数据，可存储一种或多种牙科种植方案、方案值、参数值或控制设备的额定参数等；
编程器模块23，编程器模块用来生成用户程序，并用进行编辑、检查、修改和监视用户程序的执行情况；
信号输出模块24，连接于中央控制模块，用于向外输出控制信号。
本实施例中，马达驱动器203作为一种控制设备来对种植马达205进行控制，种植马达205连接种植手机，通过执行马达驱动器203的控制命令来驱动种植手机进行动作。PLC芯片202的信号输出模块24可向外输出控制种植马达205速度的速度值信号、控制种植马达205减速比的减速比值信号和控制种植马达205转矩的电流值信号，如图4所示，在马达驱动器203中设置有存储速度值信号的速度寄存器2031、存储减速比值信号的减速比寄存器2032和存储电流值信号的电流寄存器2033，马达驱动器203将速度值、减速比值和电流值以控制命令的形式下发至种植马达205，以实现对种植马达205的速度大小和正反转控制、减速比的改变和转矩的控制，从而使得种植手机达到参数级别的操作精度，提高了手术的效率和成功率。
优选地，本实施例的PLC芯片202与马达驱动器203之间建立RS485通讯，且调速方式为速度闭环控制。PLC芯片202和马达驱动器203通过以下方法建立RS485通讯：将PLC芯片202和马达驱动器203的RS485接口用通讯线正确连接，将马达驱动器203的拨码开关调节为485通讯控制，使用马达驱动器203支持的通讯协议进行通讯，在程序中根据马达驱动器203本身参数写入通讯参数，从而建立起PLC芯片202与马达驱动器203之间的通讯连接，实现数据交换。需注意的是，本实施例中采用RS485通讯的方式控制马达驱动器203,实际中可以采用其他通讯方式或通讯协议控制,也可以通过数字/模拟信号等控制方式控制马达驱动器,并不仅限于RS485通讯的方式控制。
进一步地，速度闭环控制的过程如下：在PLC芯片202与马达驱动器203建立好通讯后，只需在程序中向马达驱动器203中“485控制默认调速方式”寄存器选择为速度闭环控制即可实现速度闭环控制。本实施例采用速度闭环控制，能够使用PID调节算法来对电机进行稳速控制，可实现速度的精准控制。本领域技术人员应当理解，速度控制还可以采用其它控制方式，例如占空比调速，力矩控制，位置闭环控制等，而不仅仅限于本实施例所列举的控制方式。
本实施例中，水泵调速器204作为另一种控制设备来对水泵206的冷却水流量大小进行控制，PLC芯片202可启动模拟量输出功能，其输出模块24可输出多个等级的电压信号，水泵调速器204将上述多个等级的电压信号下发至水泵206，给定包括0在内0-5的6个不同等级的电压来输出控制水泵206的运转速度，以在参数级的精确度上实现对冷却水流量大小的控制。
优选地，本实施例中还可以包括声音感应设备，在PLC芯片202中还可以包括声控模块，用于接收并处理声音感应模块的声音参数，并根据声音参数得到控制信号。进一步地，电源模块207连接于触摸屏201、PLC芯片202、马达驱动器203、水泵调速器204、种植马达205、水泵206，用于上述各个设备进行供电。
第三实施例
本发明第三实施例公开了一种基于PLC控制的牙科自动种植方法，如图5所示，包括以下步骤：
步骤S101，向输入设备输入用于牙科种植的方案值或参数值；
步骤S102，利用PLC芯片并根据预设的牙科种植方案和控制设备的额定参数对方案值或参数值进行处理，得到控制设备的控制信号；
步骤S103，根据控制信号向执行设备下发执行信号；
步骤S104，根据执行信号来控制执行设备进行相应的种植动作。
具体地，本实施例公开的牙科自动种植方法中，输入设备可以为触摸屏，该触摸屏界面至少包括种植马达设置区、水泵控制区、方案选择区和系统设置区，其中，种植马达设置区可包含种植马达速度设置或调节区域、转动方向选择区域、转矩设置或调节区域等，水泵控制区可包含水泵水量等级控制区域，方案选择区可包含方案序号选择区域、方案保持键等，系统设置区至少包含系统设置键。操作者在触摸屏界面上输入用于牙科种植的方案值或者参数值，该方案值或参数值可以为满足输入要求的具体数值，从而将系统的精确度提高至参数级。进一步地，本实施例中的输入设备还可以为脚踏，脚踏可以通过感应或触发装置来进行数据信号输入，以便医护人员在手术过程中利用脚踏装置进行输入控制，进一步提高了操作的便利性。本领域技术人员可以想到，本实施例中的输入设备还可以为按键或开关，或者其他方便医护人员进行设置的输入设备，不仅仅限于本实施例中所列举的实例。
本实施例中，利用PLC芯片根据预设的牙科种植方案和控制设备的额定参数来对方案值或参数值进行处理，得到并输出控制信号。具体地，如图6所示，PLC芯片的工作过程可以包括：
步骤S201，接收输入设备的方案值或参数值；
步骤S202，存储一种或多种牙科种植方案、方案值、参数值或控制设备的额定参数；
步骤S203，根据牙科种植方案和控制设备的额定参数对方案值或参数值进行处理，得到控制信号；
步骤S204，向外输出控制信号。
如图3所示，进行牙科种植手术之前，在PLC芯片的存储模块22中存放预设的牙科种植方案，PLC芯片可以读取控制设备的额定参数并同样存放在存储模块22中，当信号输入模块21接收到输入设备所传输的方案值或参数值之后，中央控制模块23根据预设的牙科种植方案和控制设备的额定参数来对方案值或参数值进行处理，得到控制信号，并通过信号输入模块24将该控制信号向外输出。通常地，该控制信号为经过数模转换的模拟信号。
进一步地，当控制设备接收到PLC芯片所输入的控制信号之后，可以对其进行处理并得到执行信号，控制设备将执行信号下发至执行设备，执行设备即根据该执行信号进行相应的种植动作，例如执行相应的转速、转向、转矩等。
本实施例的牙科自动种植方法可将控制精度提高至参数级别，相较于传统的物理按键方法来讲控制更为精准，从而进一步提高了牙科种植手术的成功率，值得广泛推广应用。
第四实施例
本发明第四实施例公开了一种基于PLC控制的牙科自动种植方法，如图7所示，包括以下步骤：
步骤S301，向输入设备输入用于牙科种植的方案值或参数值；
步骤S302，利用PLC芯片对方案值或参数值进行处理，得到马达驱动器的马达驱动信号，其中，马达驱动信号包括控制种植马达速度的速度值信号、控制种植马达减速比的减速比值信号和控制马达转矩的电流值信号；
步骤S303，根据马达驱动信号向种植马达下发马达执行信号；
步骤S304，根据马达执行信号控制种植马达执行相应的种植动作。
本实施例基于第三实施例，马达驱动器作为一种控制设备来对种植马达进行控制，种植马达连接种植手机，通过执行马达驱动器的控制命令来驱动种植手机进行动作。PLC芯片的信号输出模块24可向外输出控制种植马达速度的速度值信号、控制种植马达减速比的减速比值信号和控制种植马达转矩的电流值信号，如图4所示，在马达驱动器中设置有存储速度值信号的速度寄存器2031、存储减速比值信号的减速比寄存器2032和存储电流值信号的电流寄存器2033，马达驱动器将速度值、减速比值和电流值以控制命令的形式下发至种植马达，以实现对种植马达的速度大小和正反转控制、减速比的改变和转矩的控制，从而使得种植手机达到参数级别的操作精度，提高了手术的效率和成功率。
优选地，本实施例的PLC芯片与马达驱动器之间建立RS485通讯，且调速方式为速度闭环控制。
本实施例的牙科自动种植方法中，需要建立PLC芯片与马达驱动器之间的485通讯，当进行调速控制时，设定RS485通讯的调速方式为速度闭环控制，向马达驱动器的速度寄存器2031写入速度值，以实现对种植马达的速度大小及正反转控制；当进行减速比控制时，向马达驱动器的减速比寄存器2032写入减速比值，种植马达依据减速比值来实现减速比的改变；当进行转矩控制时，向马达驱动器的电流寄存器2033写入相应的电流值，以实现对种植马达不同转矩的控制。
本实施例公开的牙科自动种植方法中，输入设备可以为触摸屏，该触摸屏界面至少包括种植马达设置区、水泵控制区、方案选择区和系统设置区，其中，种植马达设置区可包含种植马达速度设置或调节区域、转动方向选择区域、转矩设置或调节区域等，水泵控制区可包含水泵水量等级控制区域，方案选择区可包含方案序号选择区域、方案保持键等，系统设置区至少包含系统设置键。操作者在触摸屏界面上输入用于牙科种植的方案值或者参数值，该方案值或参数值可以为满足输入要求的具体数值，从而将系统的精确度提高至参数级。进一步地，本实施例中的输入设备还可以为脚踏，脚踏可以通过感应或触发装置来进行数据信号输入，以便医护人员在手术过程中利用脚踏装置进行输入控制，进一步提高了操作的便利性。本领域技术人员可以想到，本实施例中的输入设备还可以为按键或开关，或者其他方便医护人员进行设置的输入设备，不仅仅限于本实施例中所列举的实例。
更为优选地，本实施例的输入设备还可以为声音感应设备，PLC芯片还可以接收并处理声音感应模块的声音参数，并根据声音参数得到控制信号。
第五实施例
本发明第五实施例公开了一种基于PLC控制的牙科自动种植方法，如图8所示，包括以下步骤：
步骤S401，向输入设备输入用于牙科种植的方案值或参数值；
步骤S402，利用PLC芯片对方案值或参数值进行处理，得到水泵调速器的调速信号，其中，调速信号包括控制水泵的运转速度的多个等级的电压值信号；
步骤S403，根据调速信号向水泵下发水泵执行信号；
步骤S404，根据水泵执行信号控制水泵执行相应的种植动作。
本实施例基于第三实施例，水泵调速器作为另一种控制设备来对水泵的冷却水流量大小进行控制，PLC芯片可启动模拟量输出功能，其输出模块24可输出多个等级的电压信号，水泵调速器将上述多个等级的电压信号下发至水泵，给定包括0在内0-5的6个不同等级的电压来输出控制水泵的运转速度，从而控制水泵执行相应的水量大小输出，以在参数级的精确度上实现对冷却水流量大小的控制。
本实施例公开的牙科自动种植方法中，输入设备可以为触摸屏，该触摸屏界面至少包括种植马达设置区、水泵控制区、方案选择区和系统设置区，其中，种植马达设置区可包含种植马达速度设置或调节区域、转动方向选择区域、转矩设置或调节区域等，水泵控制区可包含水泵水量等级控制区域，方案选择区可包含方案序号选择区域、方案保持键等，系统设置区至少包含系统设置键。操作者在触摸屏界面上输入用于牙科种植的方案值或者参数值，该方案值或参数值可以为满足输入要求的具体数值，从而将系统的精确度提高至参数级。进一步地，本实施例中的输入设备还可以为脚踏，脚踏可以通过感应或触发装置来进行数据信号输入，以便医护人员在手术过程中利用脚踏装置进行输入控制，进一步提高了操作的便利性。本领域技术人员可以想到，本实施例中的输入设备还可以为按键或开关，或者其他方便医护人员进行设置的输入设备，不仅仅限于本实施例中所列举的实例。
更为优选地，本实施例的输入设备还可以为声音感应设备，PLC芯片还可以接收并处理声音感应模块的声音参数，并根据声音参数得到控制信号。
综上所述，本发明所涉及的本发明涉及的基于PLC控制的牙科自动种植系统和方法，对传统的种植设备中利用物理按键调节设备进行了改进，本发明使用PLC芯片来对输入的数据信号进行处理，得到控制种植执行设备的速度值、减速比值、电流值或电压值等信号，从而对牙科种植的种植马达、水泵等执行设备进行控制，本发明利用PLC芯片的控制可精确到参数，相比于传统的物理按键来讲控制更为精准，自动化程度更高，从而能够达到更好的种植手术效果，具有很高的实用价值。此外，本发明上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，本领域技术人员在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (15)
1.一种基于PLC控制的牙科自动种植系统，其特征在于，包括：
输入设备，所述输入设备用于输入牙科种植的方案值或参数值；
PLC芯片，所述PLC芯片的输入端连接于所述输入设备的输出端，用于根据预设的牙科种植方案和控制设备的额定参数对所述方案值或所述参数值进行处理，得到并输出控制信号；
控制设备，所述驱动设备的输入端连接于所述PLC芯片的输出端，用于接收所述控制信号，并根据所述控制信号下发执行信号；
执行设备，所述执行设备的输入端连接于所述控制设备的输出端，用于接收所述执行信号，并根据所述执行信号进行相应的种植动作；
电源模块，所述电源模块连接于所述输入设备、所述PLC芯片、所述控制设备和所述执行设备，用于对所述输入设备、所述PLC芯片、所述控制设备和所述执行设备进行供电。
2.如权利要求1所述的基于PLC控制的牙科自动种植系统，其特征在于，所述输入设备可以为触摸屏、按键、开关或脚踏中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的基于PLC控制的牙科自动种植系统，其特征在于，所述触摸屏的界面至少包括种植马达设置区、水泵控制区、方案选择区和系统设置区。
4.如权利要求2所述的基于PLC控制的牙科自动种植系统，其特征在于，所述脚踏包括用于采集输入信号的传感装置或触控装置。
5.如权利要求1所述的基于PLC控制的牙科自动种植系统，其特征在于，所述PLC芯片包括：
信号输入模块，用于接收所述输入设备的方案值或参数值；
存储模块，用于存储一种或多种所述牙科种植方案、所述方案值、所述参数值或所述控制设备的额定参数；
中央控制模块，连接于所述信号输入模块和所述存储模块，用于根据所述牙科种植方案和所述控制设备的额定参数对所述方案值或所述参数值进行处理，得到所述控制信号；
信号输出模块，连接于所述中央控制模块，用于向外输出所述控制信号。
6.如权利要求5所述的基于PLC控制的牙科自动种植系统，其特征在于，
所述控制设备包括马达驱动器，所述执行设备包括连接于所述马达驱动器并控制种植手机的种植马达，所述PLC芯片的信号输出模块可向外输出控制所述种植马达速度的速度值信号、控制所述种植马达减速比的减速比值信号和控制所述马达转矩的电流值信号。
7.如权利要求6所述的基于PLC控制的牙科自动种植系统，其特征在于，
所述马达驱动器包括存储所述速度值信号的速度寄存器、存储所述减速比值信号的减速比寄存器和存储所述电流值信号的电流寄存器。
8.如权利要求6所述的基于PLC控制的牙科自动种植系统，其特征在于，
所述PLC芯片与所述马达驱动器之间建立RS485通讯，且调速方式为速度闭环控制。
9.如权利要求5所述的基于PLC控制的牙科自动种植系统，其特征在于，
所述控制设备包括水泵调速器，所述执行设备包括连接于所述水泵调速器并控制冷却水流量的水泵，所述信号输出模块可输出多个等级的电压值来控制所述水泵的运转速度。
10.如权利要求9所述的基于PLC控制的牙科自动种植系统，其特征在于，所述电压值包括六个不同大小等级。
11.如权利要求5所述的基于PLC控制的牙科自动种植系统，其特征在于，所述输入设备包括声音感应设备，所述PLC芯片中还包括声控模块，用于接收并处理所述声音感应模块的声音参数，根据所述声音参数得到所述控制信号。
12.一种基于PLC控制的牙科自动种植方法，其特征在于，包括以下步骤：
向输入设备输入用于牙科种植的方案值或参数值；
利用PLC芯片并根据预设的牙科种植方案和控制设备的额定参数对所述方案值或所述参数值进行处理，得到所述控制设备的控制信号；
根据所述控制信号向执行设备下发执行信号；
根据所述执行信号来控制执行设备进行相应的种植动作。
13.如权利要求12所述的牙科自动种植方法，其特征在于，所述控制设备包括马达驱动器，所述执行设备包括连接于所述马达驱动器并控制种植手机的种植马达，所述牙科自动种植方法包括以下步骤：
利用PLC芯片对所述方案值或所述参数值进行处理，得到所述马达驱动器的马达驱动信号；
根据所述马达驱动信号向所述种植马达下发马达执行信号；
根据所述马达执行信号控制所述种植马达执行相应的种植动作；
其中，所述马达驱动信号包括控制所述种植马达速度的速度值信号、控制所述种植马达减速比的减速比值信号和控制所述马达转矩的电流值信号。
14.如权利要求13所述的牙科自动种植方法，其特征在于，所述PLC芯片与所述马达驱动器之间为RS485通讯，且调速方式为速度闭环控制。
15.如权利要求12所述的牙科自动种植方法，其特征在于，所述控制设备包括水泵调速器，所述执行设备包括连接于所述水泵调速器并控制冷却水流量的水泵，所述牙科自动种植方法包括以下步骤：
利用PLC芯片对所述方案值或所述参数值进行处理，得到所述水泵调速器的调速信号；
根据所述调速信号向所述水泵下发水泵执行信号；
根据所述水泵执行信号控制所述水泵执行相应的种植动作；
其中，所述调速信号包括控制所述水泵的运转速度的多个等级的电压值信号。
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