JPS60851A - 遠心機の制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は遠心機の制御回路に係り、特に回転中に試料の
注入、抽出を行うゾーナルロータなどを運転する遠心機
の信頼性、保守性を向上するのに好適な制御回路に関す
るものである。

マイクロコンピュータ（以下マイコンと略称する）を採
用していないこの種遠心機においては、ゾーナルロータ
の運転回路がノ・ニドロジックであるので複雑で、構成
部品点数も多くなり、コスト高となっていた。また、回
路が複雑であるため、信頼性、保守性を大幅に向上させ
ることが困難であった。

そのため、最近、マイコン方式の遠心機が主流となｐつ
＼あるが、ハードウェアが少なく、ソフトウェアでシー
ケンスをつかさどシ、信頼性が高く、保守性、操作性が
よく、さらに低コストのものが強く要求されている。ま
た、ゾーナルロータの試料の注入、抽出に適した回転数
は約３００゜ｒｐｍ、＝されているが、注入、抽出用の
キャップ取り付けや試料分離のためには必ずしも３００
０１’Ｆが適正ではないので、それを可変にできること
が要求されている。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、ソフトウェアでシーケンス分つかさどること
ができ、ノ・−ドウエアを小さくして信頼性、保守性を
向上することができるマイコンを使用した遠心機の制御
回路を提供することにある。

本発明の特徴は、ゾーナルロータを遊動する電動機の回
転を検出する回転検出器と、上記ゾーナルロータの回転
数を設定する回転数設定器と、上記電動機の回転を開始
させるスタートスイッチ、上記電動機の回転を停止させ
るストップスイッチ、上記ゾーナルロータの運転時にオ
ンするゾーナルスイッチ、ドアが閉じるとオンするドア
スイッチ、上記回転数設定器に設定された回転数および
上記回転検出器の各信号を入力ポートを介して入力する
マイクロコンピュータと、このマイクロコンピータから
の出カ信号を出力ポートを介して入力して上記電ｅ！Ｊ
機に供給する電力を制御するサイリスタ回路および上記
ドアの閉時のドアロック用ソレノイドとを備え、上記マ
イクロコンピュータは、上記ゾーナルスイッチのオン時
に上記スタートスイッチがオンされると」二記回転数設
定器に設定された回転数に上記ゾーナルロータの回転数
を加速整定して保持する出力信号を送出する手段と、再
び上記スタートスイッチがオンされたときに前記回転数
設定器に新たに設定された高速回転数に上記ゾーナルロ
ータの回転数を加速整定する出方信号を送出するととも
に上ｋｊｒ−ゾーナルロータの回転数がゾーナル適正回
転数になったときに上記ドアロック用ソレノイドをオフ
する出力信号を送出する手段と、上記ゾーナルロータの
高速回転の状態において、上記ストップスイッチがオン
されたときに上記ゾーナルロータの回転数が上記回転数
設定器に最初に設定された回転数に減速整定して保持す
る出力信号を送出するともに上記ゾーナルロータの回転
数がゾーナル適正回転数に減速したときに上記ドアロッ
ク用ソレノイドをオンする出力信号を送出する手段とを
具備した構成としだ点にある。

以下本発明を第１図に示した実施例および＠２図を用い
て詳細に説明する。

第１図は本発明の遠心機の制御回路の一実施例を示すブ
ロック図である。第１図において、１は回転中に試料の
注入、抽出を行うゾーナルロータ１７を駆動する電動機
、２は電動機１０回転を検出する回転検出器、３はサイ
リスタ回路、４は出カポート、５はドアロック用ソレノ
イド、６．７．８はそれぞれマイコンの中央処理装置（
ＣＰ　Ｕ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）、９はバックアップ電池であ
り、電動機１にはマイコンのＣＰＵ６から出力ポート４
を経て出力された信号によりサイリスタ回路３を制御す
ることにより必要な電力が供給されている。

一方、ＣＰＵ６には、入力ポート１０を介して電動機１
の回転を開始さするスタートスイッチ１１、電動機１の
回転を停止させるストップスイッチ１２、ゾーナルロー
タ１７の運転時にオンするゾーナルスイッチ１３、ドア
スイッチ１４等の各゛スイッチの信号および回転検出器
２の出力信号、さらに電動機１の回転数を設定する回転
数設定器１５の出力信号１Ａ−Ｄコンバータ１６を介し
て入力させである。

なお、ゾーナルスイッチ１３は、ゾーナルロータ１７を
運転する際にオンするもので、ゾーナル回転数のときは
ドアを開けたまま運転できる。しかし、オフの場合は通
常の遠心機制御回路となり、ドアを開けると回転で、き
なくなるようになっている。

ＣＰＵ６は上記各入力信号を取り込み、ソフトプログラ
ムおよびソフトデータが記憶されているＲＯＭ？、デー
タを記憶するＲＡＭ８とともに情報処理を行い、必要な
信号を出力ポート４を介してサイリスタ回路３に出力す
る。

ドアは、ＣＰｔＪ６からの出力ポート４を介して出力さ
れる信号によりドアロック用ソレノイド５を動作させる
ことにより開閉可能となっている。

なお、ＲＡＭ８はバックアップ電池９が接続されている
ので、停電時でも記憶データを保持している。

第２図は第１図の動作を説明するだめの運転モードを示
すタイムチャートで、（ａ）は電動ＰＡｌ、すなわち、
ゾーナルロータ１７の回転数、（ｂ）〜（ｆ）はそれぞ
れゾーナルスイッチ１３、スタートスイッチ１１、スト
ップスイッチ１２、ドアロック用ソレノイド５、ドアス
イッチ１４の動作状態を示す。

次に、第２図を参照しながら第１図の動作について説明
する。

ゾーナルロータ１７の試料の注入、抽出に適した回転数
は約３０００ｒｐＨｌであるが、ここでは３０００ｒｐ
ｍをゾーナル適正回転数とする。なお、試料の注入、抽
出の際はドアを開けなければならない。そこで、第２図
においては、ゾーナルスイッチ１３がオンの状態では、
ゾーナル適正回転数以下のときはドアロックソレノイド
５をオンとしてドアを開けることができるようにしであ
る。そして、実回転数がゾーナル適正回転数以上になっ
たら、ドアロック用ソレノイド５をオフし、ドアが閉め
られたらドアをロックするようにしである。

寸だ、ゾーナルスイッチ１３がオンの場合、停止状態か
らスタートする際は、回転数設定器１５に設定された回
転数がゾーナル適正回転数以下でないと、スター　トス
イッチ１１をオンすることができないソフトプログラム
としである。

回転数設定器１５にゾーナル適正回転数以下の回転数が
設定されると、スタートスイッチ１１をオンすることが
でき、そのときの設定回転数をゾーナル回転数としてＲ
ＡＭ８に記憶させ、同時にその回転数にマイコンのＣＰ
Ｕ６によシ加速整定か行われる。そして、ゾーナル回転
に移行すると、回転数設定器１５に設定する回転数を変
えても回転数は前に設定された回転数に保持されたまま
にへ 制御される。゛ また、ストップスイッチ１２をオンしても停止すること
なくゾーナル回転数に維持される。そして、試料注入が
終シ、高速回転するときは、ドアを閉め、ドアスイッチ
１４がオンしてから再びスタートスイッチ１１をオンす
ると、ゾーナル回転数が解除され、回転数設定器１５に
新たに設定された設定値に加速、整定される。

なお、高速回転させる場合、ドアを開けた状態でスター
トスイッチ１１をオンすると、ドアスイッチ１４がオフ
となっているため、実回転数がゾーナル適正回転数を超
えると、自動的にストップ信号として入力し、再びゾー
ナル適正回転数になるように制御される。

その後、回転数設定器に設定された高速回転となって試
料が分離されたらストップスイッチ１２をオンする。こ
れによシミ動機１が減速し、ゾーナル適正回転数まで減
速すると、ドアはロック解除となシ、ドアを開けること
ができ、また、電動機１はＲＡＭ８に記憶されているゾ
ーナル回転数に整定される。

電動機１がゾーナル回転数になって試料抽出後、ゾーナ
ルロータ１７を停止させる場合は、ゾーナルスイッチ１
３をオフする。このとき、ゾーナルスイッチオフ信号に
よりＲＡＭｅ内に記憶されていたゾーナル回転数が消去
されるとともに電動機１が減速、停止される。

ここで、ゾーナルスイッチ１３がオンの場合のゾーナル
ロータ１７の回転中に停電になった場合は、ＲＡＭ８の
記憶内容はバックアップ電池９かも供給される電力によ
って保持される。しだがって、電源が復帰した場合には
、ゾーナロータ１７がゾーナル回転数以上で回転すれば
、ゾーナル回転数に整定され、その回転数に保持される
。

上記したように、本発明の実施例によれば、ゾーナルロ
ータエフの運転時に、試料注入、抽出の際は、ロータ１
７はゾーナル回転数に保持され、しかも、回転開始時に
回転数設定器１５にゾーナル適正回転数以下のゾーナル
回転数を設定しないとスタートできず、まだ、試料分離
のだめの高速回転にする場合、ドアが閉じられてドアス
イッチ１４がオンしていないと再びスタートスイッチ１
１をオンできないので、遠心機の操作性、信頼性を向上
することができる。また、加速時にゾーナル適正回転数
になるとドアロック用ソレノイド５がオフしてドアをロ
ックし、また、減速時にゾーナル適正回転数になるとド
アロック用ソレノイド５がオンしてドアロックが解除さ
れるから保守性を向上することができる。しかも、ゾー
ナルロータ１７の運転制御はすべてマイコンにてソフト
ウェアによって行うようにしであるので、ハードの構成
が簡単になる。さらに、回転数設定器１５へのゾーナル
回転数の設定は任意であるから、これによりても操作性
が向上する。

なお、第１図に示す実施例においては、回転数設定器１
５にゾーナル回転数と試料分離時の高速回転数とを設定
するようにしであるが、Ａ−Ｄコンバータ１６にもう１
つのゾーナル回転数設定器を設け、これにはゾーナル回
転数を設定し、回転数設定器１５には高速回転数を設定
するようにしてもよい。この場合ケよ、試料の注入、抽
出時には新しく設けたゾーナル回転数設定器によって回
転制御を行い、高速回転時には回転数設定器１５によっ
て回転制御を行えばよいので、バックアップ電池９が不
要になる。

以上説明したように、本発明によれば、ゾーナルの運転
制御をマイコンによりソフトウェアで行うようにしてあ
り、かつ、ゾーナル回転数の保持機能およびゾーナル回
転数の可変機能を有するので、ハードウェアを簡単にで
き、しかも、操作性、信頼性および保守性を向上できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の遠心機の制御回路の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は第１図の動作を説明するだめの運転
モードを示すタイムチャートである。 １・・・電動機、２・・・回転検出器、３・・・サイリ
スタ　□回路、４・・・出力ボート、５・・・ドアロッ
ク用ソレノイ　ド、６・−・ＣＰＵ、７・・・ＲＯＭ、
８・・・ＲＡＭ、９・・・バックアップ電池、１０・・
・入力ボート、１１・・・スタートスイッチ、１２・・
・ストップスイッチ、１３・・・ゾーナルスイッチ、１
４・・・ドアスイッチ、１５・・・回転数設定器、１６
・・・Ａ−Ｄコンバータ、１７・・・ゾーナルロータ。 特許出願人の名称　日立工Ｉｎ式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転中に試料の注入、抽出を行うゾーナルロータな
   どを運転する遠心機において、前記ゾーナルロータを駆
   動する電動機の回転を検出する回転検出器と、前記ゾー
   ナルロータの回転数を設定する回転数設定器と、前記電
   動機の回転を開始させるスタートスイッチ、前記電動機
   の回転を停止させるストップスイッチ、前記ゾーナルロ
   ータの運転時にオンするゾーナルスイッチ、ドアが閉じ
   るとオンするドアスイッチ、前記回転数設定器に設定さ
   れた回転数および前記回転検出器の各信号を入力ポート
   を介して入力するマイクロコンピュータと、該マイクロ
   コンピュータからの出力信号を出力ポートを介して入力
   して前記電動機に供給する電力を制御するサイリスタ回
   路および前記ドアの閉時のドアロック用ソレノイドとを
   備え、前記マイクロコンピュータは、前記ゾーナルスイ
   ッチのオン時に前記スタートスイッチがオンされると前
   記回転数設定器に設定された回転数に前記ゾーナルロー
   タの回転数を加速整定して保持する出力信号を送出する
   手段と、再び前記スタートスイッチがオンされたときに
   前記回転数設定器に新たに設定された高速回転数に前記
   ゾーナルロータの回転数を加速整定する出力信号を送出
   するともに前記ゾーナルロータの回転数がゾーナル適正
   回転数になったときに前記ドアロック用ソレノイドをオ
   フする出力信号を送出する手段と、前記ゾーナルロータ
   の高速回転の状態において、前記ストップスイッチがオ
   ンされたときに前記ゾーナルロータの回転数が前記回転
   数設定器に最初に設定された回転数に減速整定して保持
   する出力信号を送出するともに前記ゾーナルロータの回
   転数がゾーナル適正回転数に減速したときに前記ドアロ
   ック用ソレノイドをオンする出力信号を送出する手段と
   を具備することを特徴とする遠心機の制御回路。 ２、前記回転数設定器に最初に設定する回転数は前記ゾ
   ーナルロータの試料の注入、抽出に適したゾーナル回転
   数である特許請求の範囲第１項記載の遠心機の制御回路
   。 ３．前記マイクロコンピュータのランダムアクセスメモ
   リにはバックアップ用電池が接続しである特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の遠心機の制御回路。 ４、前記マイクロコンピュータは、前記回転数設定器に
   最初に設定された回転数が前記ゾーナルロータの試料の
   注入、抽出に適したゾーナル回転数でないときは前記ス
   タートスイッチがオンされてもスタート信号として受け
   つけない手段全具備している特許請求の範囲第１項また
   は第２項まだは第３項記載の遠心機の制御回路。