一种病区柜控制系统的制作方法

本发明涉及一种病区柜控制系统。

背景技术：

1、病区柜是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，其布置应满足电力系统正常运行的要求，便于检修，不危及人身及周围设备的安全，常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路，且能够控制药剂发放数量。

2、在病区柜中，多个部件通过电机来控制运转，部件多、模块多，在运行时需控制各个部分的动作，同时，各个部分的工作状态也要最终上传给上位机，但是常规的有刷直流电机常用控制方法为4个mos管交替工作，来控制电机的运行方向，该种控制方式在应用中存在分立器件参数选型匹配不佳导致烧毁mos管，同时采用分立器件，也会占用电路板面积，在集成度要求高的场合实用性不强，这种常规的控制方式无法满足病区柜控制的复杂的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种病区柜控制系统，采用模块化设计让整个控制系统架构更加清晰，后期维护也更方便，且采用带霍尔检测与编码器测速功能的电机驱动板对各电机进行控制，通过控制信号加反馈信号形成的闭环控制方式，能更好地控制电机的运行并掌握电机的运行状态。

2、实现上述目的的技术方案是：一种病区柜控制系统，包括用户界面层、逻辑层、控制层和单元模块层，其中：

3、所述用户界面层安装有上位机；所述逻辑层包括n个主控板；所述控制层包括n个控制板；所述单元模块层包括n个电机驱动板；

4、所述n个电机驱动板通过can协议一一对应地与所述n个控制板通讯；所述n个控制板通过can协议一一对应地与所述n个主控板通讯；所述n个主控板分别通过tcp协议与所述上位机通讯；

5、所述上位机用于实现人机界面交互，通过tcp协议将控制指令发送给相应的主控板；同时用于接收来自各主控板的反馈信息；

6、每个主控板用于解析来自所述上位机的控制指令，并进行逻辑处理，将控制指令发送给相应的控制板；同时用于汇总控制板上的状态数据给所述上位机；

7、每个控制板用于解析来自所述主控板的控制指令，并将解析后的控制指令发送给相应的电机驱动板；同时用于汇总电机驱动板的状态数据给相应的主控板；

8、所述电机驱动板采用带霍尔检测与编码器测速功能的电机驱动板，用于根据接收的控制指令控制电机工作进行发药；所述电机驱动板通过采集编码器信号控制电机转速，通过检测霍尔传感器控制发药数量。

9、上述的一种病区柜控制系统，其中，每个电机驱动板均包括mcu芯片、电机驱动芯片、can通信芯片、电源芯片和ldo电源芯片，其中：

10、所述电机驱动芯片、can通信芯片和ldo电源芯片分别与所述mcu芯片相连，所述电源芯片与所述ldo电源芯片相连；

11、所述mcu芯片分别外接霍尔传感器和编码器，所述电机驱动芯片外接电机；

12、所述mcu芯片通过所述can通信芯片实现can通信功能；

13、所述编码器用于检测电机转速，并将检测到的电机转速信号反馈给所述mcu芯片；

14、所述mcu芯片根据所述编码器反馈的电机转速信号来判断电机运行状况，并通过所述电机驱动芯片对电机进行控制；

15、所述霍尔传感器用于检测发药数量，所述霍尔传感器将检测到的发药数量信号时反馈给所述mcu芯片；

16、所述mcu芯片接收来自所述霍尔传感器的发药数量信号，当该发药数量信号与控制指令中的发药数量一致时，输出停止指令给所述电机驱动芯片，所述电机驱动芯片停止电机运行。

17、上述的一种病区柜控制系统，其中，所述电源芯片用于将dc24v电压转换为dc5v电压给所述ldo电源芯片供电；

18、所述ldo电源芯片用于将dc5v电压转换为dc3.3v电压给所述mcu芯片供电。

19、上述的一种病区柜控制系统，其中，在电机转动期间，所述mcu芯片每20ms读取一次编码器读数，获取电机的运转情况，若读取到的电机转速低于设定的堵转阈值，则判定为电机有堵转发生，则停机电机运行，同时发送堵转错误信息给控制板；若读取到的电机转速小于转速阈值，则增加占空比来提高电机转速，反之，若读取到的电机转速大于转速阈值，则减小占空比来降低电机转速，以此确保电机正常运行。

20、本发明的病区柜控制系统，采用模块化设计让整个控制系统架构更加清晰，后期维护也更方便，且采用带霍尔检测与编码器测速功能的电机驱动板对各电机进行控制，通过控制信号加反馈信号形成的闭环控制方式，能更好地控制电机的运行并掌握电机的运行状态。

技术特征：

1.一种病区柜控制系统，其特征在于，包括用户界面层、逻辑层、控制层和单元模块层，其中：

2.根据权利要求1所述的一种病区柜控制系统，其特征在于，每个电机驱动板均包括mcu芯片、电机驱动芯片、can通信芯片、电源芯片和ldo电源芯片，其中：

3.根据权利要求2所述的一种病区柜控制系统，其特征在于，所述电源芯片用于将dc24v电压转换为dc5v电压给所述ldo电源芯片供电；

4.根据权利要求2所述的一种病区柜控制系统，其特征在于，在电机转动期间，所述mcu芯片每20ms读取一次编码器读数，获取电机的运转情况，若读取到的电机转速低于设定的堵转阈值，则判定为电机有堵转发生，则停机电机运行，同时发送堵转错误信息给控制板；若读取到的电机转速小于转速阈值，则增加占空比来提高电机转速，反之，若读取到的电机转速大于转速阈值，则减小占空比来降低电机转速，以此确保电机正常运行。

技术总结
本发明公开了一种病区柜控制系统，包括用户界面层、逻辑层、控制层和单元模块层，所述用户界面层安装有上位机；所述逻辑层包括N个主控板；所述控制层包括N个控制板；所述单元模块层包括N个电机驱动板；所述N个电机驱动板通过CAN协议一一对应地与所述N个控制板通讯；所述N个控制板通过CAN协议一一对应地与所述N个主控板通讯；所述N个主控板分别通过TCP协议与所述上位机通讯。本发明的病区柜控制系统，采用模块化设计让整个控制系统架构更加清晰，后期维护也更方便，且采用带霍尔检测与编码器测速功能的电机驱动板对各电机进行控制，通过控制信号加反馈信号形成的闭环控制方式，能更好地控制电机的运行并掌握电机的运行状态。

技术研发人员：戴建伟,汤志锋,梁丹丹
受保护的技术使用者：上海擅韬信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/16