全自动过敏原检测仪的设计与实现

作     者：朱世钧 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孙宗海

授予年度：2018年

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 08[工学] 10[医学] 

主      题：过敏检测 PLC RS485 嵌入式系统 

摘      要：随着社会的快速发展,人们对自身的健康越来越重视。过敏作为一种困扰人类的疾病,很难根治,及时对疑似患病人群做过敏原检查和预防过敏原接触十分重要。目前国内尚无自动过敏原监测仪,国外产品不仅价格昂贵,而且存在自动化程度低,人工操作环节多、缺少清洗模块、人机界面不友好等缺点,急需改进。论文设计和实现一种全自动过敏原监测仪,该全自动过敏原监测仪由现场设备级、实时控制级及管理与监控级三层组成;实时控制级采用PLC实现;现场设备级由完成过敏原测量的各个设备组成,包括注射泵、吸针运动子系统、清洗控制子系统、光电测量子系统及其向每个子系统供电的电源模块;PLC通过其的I/O和RS485总线连接现场设备,并封装在一个机箱内;PLC通过以太网与管理与监控级连接,管理与监控级采用PC,实现对过敏原测量的数据管理和监督控制。论文对系统主要模块进行了设计和实现,主要工作如下:(1)提出了由现场设备级、实时控制级及管理与监控级三层结构的全自动过敏原监测仪方案,完成电源模块、清洗控制电路、吸针运动子系统硬件、机箱及电机支架机械结构等设计。(2)设计一种兼容现有注射泵的RS485通信的应用层协议,该协议用于光电测量子系统的RS485通信,通过兼容协议通信,采用不同的站地址,减少通信端口的使用,使系统更具有灵活性。(3)根据过敏原检测过程,完成了PLC和PC的软件设计。PLC采用时间中断与事件中断结合,使程序更高效且更具安全性。上位机软件具有数据监控、指令下达、检测结果处理等功能。论文对设计和实现的软硬件进行了测试,表明所设计的模块性能稳定,较好地完成全自动过敏原测量过程的运动控制、清洗控制、人机界面和数据管理等功能。论文应用工业自动化技术实现医疗检测仪器的自动化对其它先进医疗设备的开发具备推广价值。