负压吸引治疗仪控制系统设计

　　本次研制的负压吸引治疗仪分类上属于分散系统吸引装置，但相对于常规的分散系统吸引装置，在很多方面都做了改进，性能也得到大大的提高。 第一，整机运行稳定，抗干扰能力强，故障率低且有自我诊断和报警功能;第二，系统实现模块化，操作简单方便;第三，控制系统实时监测系统内部的运行信息，并可以通过人机界面进行人机交互，而不必利用按钮，指示灯，压力表和报警器等常规电器来控制系统运行和监测系统运行状态。

　　1 控制系统主要性能指标

　　根据系统需求分析，对设计提出如下要求：控制系统实现智能化;间歇加载持续运行功能;人机界面交互设计系统参数并监测系统运行状态;可视可听报警功能、负压过小吸排气阻塞等报警;操作简单方便。

　　2 控制系统硬件设计

　　2.1 控制系统结构

　　控制系统以PLC 为核心，主要包括 PLC、A / D 模块、触摸屏和压力传感器等。整机结构如图1 所示。 负压传感器和 A / D 模块完成负压信号采集和转化; 输出端口 Y000 作为开关控制微型真空泵的启停， 从而为系统提供所需要的负压， 输出端口Y001 接蜂鸣器用于报警;人机界面用设置系统运行参数并监视各参数的变化状况。

　　2.2 负压监测设计

　　FX1N-2AD-BD 是直接安装在 FX1N 系列 PLC 上的模拟输入扩展模块，可以增加一个模拟输入点。 输入信号可以是电压信号(0～10V)也可以是电流信号(4～20mA)，工作中将输入信号对应的数值存储在PLC 特殊数字寄存器 M8112 或 M8113 中，然后通过触摸屏读取数据。本次设计系统中负压范围为0～300mmgh，A / D 转后数值范围为 0～2000， 因此需要对转换后数值再做如图2 所示转换。

　　2.3 工作流程

　　临床试验表明，不断循环的断续负压治疗要比连续治疗的效果好很多。 Philbeck等人提出了两种可能的解释：循环的断续治疗能够产生有节奏的对病变组织的灌注， 这对失去了自我调节功能的细胞来说是很重要的;正在进行有丝分裂的细胞需要一个周期的休眠时间。由此我们设计了两种间歇运行模式：时间模式和压力模式。时间模式工作流程图如图3。对工作流程做简单介绍如下：系统上电后，PLC首先初始化系统内部的寄存器， 定时器及其它软元件;用户根据需要设定系统运行参数，包括运行时间和运行模式(也可利用默认参数);按下触摸屏启动按钮，系统启动，开始运行 。 系统运行期间，可暂停系统的运行， 当再次启动时 ， 系统将按暂停前的模式继续运行。

　　3 控制系统软件设计

　　3.1 人机界面的软件设计