全自动尿液分析仪中运动控制系统的设计与实现

摘要

随着医疗行业体外诊断设备的不断发展，信息化、网络化、自动化程度持续提升，从半自动血球分析仪到全自动生化分析仪，从手动进样的干化学分析仪到全自动进样的尿液分析仪，IVD（In Vitro Diagnostic体外诊断）设备不可逆转的朝着全自动化流水线的方向发展，从而体外诊断设备开发对其内部运动控制系统的设计也提出更高的要求。多设备、多运动控制卡组合开发，大量并行、循环、条件分支的运动逻辑也加入系统设计中来。在医疗领域，传统运动控制设计模式大多移植于数控领域的运动控制卡组合方式。由于数控领域与医疗领域的应用区别，如何在多运动卡之间编程组合运动逻辑始终是长期困扰研究人员的问题。
　　本论文分析了国内外运动控制系统的现状，对IVD设备中运动控制系统进行了需求分析和设计。提出适合IVD行业设备内多运动控制卡的组合设计，使用了统一的上位机运动资源配置，将设备的整体运动逻辑统一在上位机编辑，并通过编译原理的运用解决了任意运动逻辑的表达问题。此运动控制系统的设计与实现，将IVD设备的运动控制开发与实际产品的硬件分离开来，有效的提高了产品运动控制开发的效率，大大降低了关键技术的实现复杂度。
　　本论文摒弃了原有IVD行业中上中下三位机运动逻辑分离式的设计，通过设备内网络路由器实现多运动控制卡与上位机的连接，运动控制卡（下位机）硬件统一设计，运动卡的运动逻辑抽象为统一独立的单步运动，所有系统运动的并行、顺序、条件分支、条件循环等都由上位机运动脚本编辑完成。系统通过设计扩展结构化INI配置文件，达到类数据库的可视化数据存储能力；并通过select管理调度多运动控制卡网络通讯；同时，在系统配置工具中增加了可视化的单步调试功能，便于运动逻辑的调试与二次开发。
　　本运动系统开发完成后，进行了系统功能测试、系统集成测试和系统性能测试。该系统实现了预期的设计需求，在任意运动逻辑表达上满足IVD设备内运动开发的需求，同时设计了运动系统开发与维护的分离，在不改变硬件及下位机软件的基础上实现了运动控制二次开发的能力。

目录

1章 绪论

1.1课题来源和项目名称

1.2国内外研究状况

1.3本课题研究的主要内容

第2章 系统需求分析与关键技术分析

2.1需求分析

2.2关键技术

2.3本章小结

第3章 运动控制系统设计

3.1概要设计

3.2详细设计

3.3本章小结

第4章 运动控制系统实现

4.1.基础服务层实现

4.2运动控制服务程序实现

4.3运动资源配置程序实现

4.4本章小结

第5章 运动控制系统测试

5.1 环境准备

5.2 单元测试

5.3集成测试

5.4性能测试

5.5本章小结

结论

参考文献

声明

致谢

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