CN1501275A

CN1501275A - 一种用于全自动生化分析仪的计算机控制系统

Info

Publication number: CN1501275A
Application number: CNA021448620A
Authority: CN
Inventors: 马海涛; 王丽秋; 王弼陡
Original assignee: Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Current assignee: Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2004-06-02

Abstract

本发明涉及一种用于全自动生化分析仪中计算机的控制系统包括：主控计算机1、试剂盘控制器2、试剂盘控制器3、样品盘控制器4、反应盘控制器5、光度计控制器6、系统监控器7、低温控制器8和恒温水控制器9；本发明根据全自动生化分析仪有许多需要同时执行不同任务的具体情况，把全自动生化分析仪复杂的时序任务合理分割开，给多台计算机分别执行，一台计算机协调各个计算机的工作。每个计算机所执行的任务大大简化，被控对象的主体是顺序动作的，最多同时执行的机构不超过三个，使控制器的硬件和软件都变得简单；四个转盘的控制器在硬件、软件上接近，解决了控制系统时序复杂给控制软件编写带来难度的问题，控制系统简单可靠，开发成本降低。

Description

一种用于全自动生化分析仪的计算机控制系统

技术领域：本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种用于全自动生化分析仪中计算机控制系统的改进。

背景技术：全自动生化分析仪中，包括试剂盘、样品盘、反应盘和相应的取样、搅拌、清洗机构。全自动生化分析仪是一个集光、机、电于一体的大型生化检验设备，可实现多个样品、多个项目的同时反应与测量。具有自动化程度高、测量速度快、测量结果准确等特点。但它的结构复杂，执行部件多，而且在同一时刻有很多执行机构同时动作，对时序也有较严格的要求。可见，全自动生化分析仪的控制系统是十分复杂的。现在市场上全自动生化分析仪中的测控系统采用的都是集中式控制模型，即所有的控制信号和时序都由一个功能较强的微处理器完成。以日立公司生产的7150型全自动生化分析仪为例，就是用一台微型计算机对所有的输入信号进行处理并产生所有的控制信号。

由于全自动生化分析仪的执行机构多，时序复杂，用单台CPU进行控制，对CPU的处理能力提出了较高的要求。同时，为了完成复杂的时序，控制软件的编写难度也异常的高，开发周期也长。

本发明的详细内容：本发明的目的是解决背景技术控制系统时序复杂给控制软件的编写带来难度、硬件系统复杂、整机的控制系统十分复杂等问题。本发明就是针对上述问题，将要提出一种用于全自动生化分析仪的计算机控制系统。

本发明对系统的任务进行合理的分配，用主控计算机对系统进行控制，每个计算机所执行的将主要是顺序的任务。控制系统的框图如图(1)所示。

系统包括主控计算机，六个子系统：试剂盘控制器2、试剂盘控制器3、样品盘控制器、反应盘控制器、光度计控制器、系统监控器，低温控制器和恒温水控制器；

每个子系统有相对独立的控制任务，各子系统之间的配合由主控计算机通过RS485接口进行协调。整个系统的工作过程如下：

a、开机首先由主控计算机初始化各动作机构和部件状态；

b、主控计算机分别向光度计控制器发送A/D采集命令；向样品盘控制器发送取样品命令；向试剂盘控制器发送取试剂a命令；向试剂盘控制器发送取试剂b命令；向反应盘控制器发送转动清洗命令；

c、样品盘控制器从样品盘指定位置取出样品，转动取样臂到放样位；试剂盘控制器2从试剂盘指定位置取出试剂，转动取样臂到放试剂a位；试剂盘控制器3从试剂盘指定位置取出试剂，转动取样臂到放试剂b位；反应盘控制器控制反应盘转动61个杯位；

d、主控计算机向试剂盘控制器2、试剂盘控制器3、样品盘控制器、反应盘控制器、光度计控制器发送空闲查询命令，得到全部的空闲信息后，向试剂盘控制器2、试剂盘控制器3、样品盘控制器发送放样命令；

e、样品盘控制器把样品放入处于放样位的比色杯；试剂盘控制器2把样品放入处于放试剂a位的比色杯；试剂盘控制器3把样品放入处于放试剂b位的比色杯；反应盘控制器控制清洗臂、搅拌臂落下分别进入对应位置的比色杯进行清洗、搅拌，完成后抬起；光度计控制器向主控计算机发送A/D采集结果；

f、主控计算机向试剂盘控制器2、试剂盘控制器3、样品盘控制器、反应盘控制器、光度计控制器发送空闲查询命令，得到全部的空闲信息后，主控计算机开始下一个周期的命令发送。

试剂盘控制器2、3的控制动作包括：试剂盘转动到指定位置，取试剂臂的转动到取试剂位，取试剂注射器取试剂，取试剂臂的转动到放试剂位，取试剂注射器放试剂，取试剂臂的转动到清洗位，取试剂针的内、外清洗。

样品盘控制器的控制动作包括：样品盘转动到指定位置，取样臂的转动到取试剂位，取样注射器取试剂，取样臂的转动到放样位，取样注射器放样，取样臂的转动到清洗位，取样针的内、外清洗。

反应盘控制器的控制动作包括：反应盘的转动61个杯位，反应杯清洗机构、搅拌机构下降，分别清洗和搅拌对应的比色杯，反应杯清洗机构、搅拌机构抬起。

光度计控制器在反应盘每转过一个孔位时检测此时通过测光位置的反应杯的吸光度；当反应盘处于暂停状态时，主控计算机向光度计控制器发读数命令，读取刚转过的61个反应杯吸光度的数据。

系统监控器的任务有三个：一是在每次开机时由系统监控器打开主控水泵，向反应盘注水；二是由系统监控器监测仪器部件的状态，并把状态数据提供给主控计算机；三是在每次关机前系统监控器控制放掉反应盘中的水。

低温控制器和恒温水控制器的任务是冷却试剂盘中的试剂和给反应盘提供恒温水，它们独立工作，不需主控计算机控制。

本发明的优点：在本发明提出的计算机测控系统中，根据全自动生化分析仪有许多需要同时执行不同任务的具体情况，本发明把全自动生化分析仪复杂的时序任务分割开，给多台计算机分别执行，再由一台计算机协调各个计算机的工作。这样一来，每个计算机所执行的任务大大简化，对计算机的CPU处理能力的要求也大大降低。全自动生化分析仪的所有执行机构都可以在计算机的控制下按既定的时序工作，而每个控制器被控对象的主体是顺序动作的，最多同时执行的机构不超过三个，使控制器的硬件和软件都变得简单；四个转盘的控制器在硬件上可以用完全一致的电子学系统，在软件上也很接近，因此本发明解决了背景技术控制系统时序复杂给控制软件的编写带来难度的问题，使整机的控制系统简单，这更降低了开发成本。因此本发明提供一种控制系统时序简单、控制软件的编写容易、硬件系统和控制系统简单可用于全自动生化分析仪的计算机控制系统。本发明还可应用于一些准全自动生化仪器的控制和其他多需要任务控制的领域。

附图说明：

图1是本发明控制系统的框图

图2是本发明控制系统的流程图

具体实施方式如图1：系统包括主控计算机1，并由试剂盘控制器2、试剂盘控制器3、样品盘控制器4、反应盘控制器5、光度计控制器6、系统监控器7等组成六个子系统，低温控制器8和恒温水控制器9。主控计算机1采用微型计算机。试剂盘控制器2、试剂盘控制器3、样品盘控制器4、反应盘控制器5、光度计控制器6和系统监控器7它们分别采用8031单片机、接口驱动电路等。低温控制器8和恒温水控制器9分别采用8031单片机。RS485总线采用波示RS-485C转换器。

Claims

1、一种用于全自动生化分析仪的计算机控制系统，其特征在于：包括主控计算机1，六个子系统：试剂盘控制器2、试剂盘控制器3、样品盘控制器4、反应盘控制器5、光度计控制器6、系统监控器7，低温控制器8和恒温水控制器9，

每个子系统有相对独立的控制任务，各子系统之间的配合由主控计算机1通过RS485接口进行协调，其步骤如下：

a.开机首先由主控计算机1初始化各动作机构和部件状态；

b.主控计算机1分别向光度计控制器6发送A/D采集命令；向样品盘控制器4发送取样品命令；向试剂盘控制器2发送取试剂a命令；向试剂盘控制器3发送取试剂b命令；向反应盘控制器5发送转动清洗命令；

c.样品盘控制器4从样品盘指定位置取出样品，转动取样臂到放样位；试剂盘控制器2从试剂盘指定位置取出试剂，转动取样臂到放试剂a位；试剂盘控制器3从试剂盘指定位置取出试剂，转动取样臂到放试剂b位；反应盘控制器5控制反应盘转动61个杯位；

d.主控计算机1向试剂盘控制器2、试剂盘控制器3、样品盘控制器4、反应盘控制器5、光度计控制器6发送空闲查询命令，得到全部的空闲信息后，向试剂盘控制器2、试剂盘控制器3、样品盘控制器4发送放样命令；

e.样品盘控制器4把样品放入处于放样位的比色杯；试剂盘控制器2把样品放入处于放试剂a位的比色杯；试剂盘控制器3把样品放入处于放试剂b位的比色杯；反应盘控制器5控制清洗臂、搅拌臂落下分别进入对应位置的比色杯进行清洗、搅拌，完成后抬起；光度计控制器6向主控计算机1发送A/D采集结果；

f.主控计算机1向试剂盘控制器2、试剂盘控制器3、样品盘控制器4、反应盘控制器5、光度计控制器6发送空闲查询命令，得到全部的空闲信息后，主控计算机1开始下一个周期的命令发送。

2、根据权利要求1所述的全自动生化分析仪的计算机控制系统，其特征在于：试剂盘控制器2、3的控制动作包括：试剂盘转动到指定位置，取试剂臂的转动到取试剂位，取试剂注射器取试剂，取试剂臂的转动到放试剂位，取试剂注射器放试剂，取试剂臂的转动到清洗位，取试剂针的内、外清洗等。

3、根据权利要求1所述的全自动生化分析仪的计算机控制系统，其特征在于：样品盘控制器4的控制动作包括：样品盘转动到指定位置，取样臂的转动到取试剂位，取样注射器取试剂，取样臂的转动到放样位，取样注射器放样，取样臂的转动到清洗位，取样针的内、外清洗等。

4、根据权利要求1所述的全自动生化分析仪的计算机控制系统，其特征在于：反应盘控制器5的控制动作包括：反应盘的转动61个杯位，反应杯清洗机构、搅拌机构下降，分别清洗和搅拌对应的比色杯，反应杯清洗机构、搅拌机构抬起。

5、根据权利要求1所述的全自动生化分析仪的计算机控制系统，其特征在于：光度计控制器6在反应盘每转过一个孔位时检测此时通过测光位置的反应杯的吸光度；当反应盘处于暂停状态时，主控计算机1向光度计控制器发读数命令，读取刚转过的61个反应杯吸光度的数据。

6、根据权利要求1所述的全自动生化分析仪的计算机控制系统，其特征在于：在每次开机时由系统监控器7打开主控水泵，向反应盘注水；由系统监控器7监测仪器部件的状态，并把状态数据提供给主控计算机1；在每次关机前由系统监控器7控制放掉反应盘中的水。