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医疗设备资料记录器应用

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发表于:2018/11/5 14:40:32
#0楼
  对于原始设备医疗设备无实时数据监控及资料记录功能,可采用 uPAC-5001 并搭配 XW-107数位I/O 扩充板及M-7017Z 模块做为通讯口上的扩充I/O。uPAC-5001 控制器可处理资料搜集、资料处理及资料转换等工作,TouchPAD 则用于将uPAC-5001 收集到的感测器资料实时显示于萤幕中,TouchPAD 更可将历史资料以趋势图方式显示,方便做趋势观察与分析。

  资料记录器 (Data Logger) 广泛地被应于不同领域中,如工厂设备及环境监控等,目前市面上的资料记录器大多是针对某些特定讯号 ( 如温度或湿度) 或特定装置所设计,无扩充弹性,亦无法满足使用者日趋多样的量测需求。使用者若自行开发电脑端应用程式以实作资料记录器的应用,程式开发者需花费相当的时间与心力以处理电脑与感测器间的资料传输并分析所采集到的资料,此外也必须额外装置电脑主机并确保电脑能长时间与感测器间保持连线以进行资料通讯及采集,软件开发成本及工作效率难符合要求。针对上述典型的资料采集系统的缺点,整合泓格科技的uPAC-5001、M-7000 及TouchPAD 模块功能,提供一套完整的资料记录器解决方案。

  此系统应用于客户端的医疗设备,原设备无提供实时数据监控及资料记录功能,故现场操作人员无法实时得知相关数据 ( 氧气、二氧化碳、压力及温度) 的变化,且因无资料记录功能,若有任何非预期事件发生时,将无法提供历史数据以作为问题分析的参考依据。针对客户的应用需求,我们采用 uPAC-5001 并搭配XW-107 数位I/O 扩充板及M-7017Z 模块做为通讯口上的扩充I/O。uPAC-5001 控制器可处理资料搜集、资料处理及资料转换等工作,TouchPAD 则用于将uPAC-5001 收集到的感测器资料实时显示于萤幕中,TouchPAD 更可将历史资料以趋势图方式显示,方便做趋势观察与分析。

  系统功能

  资料收集及转换

  感测器 (Sensor) 可将氧气、二氧化碳、压力及温度转换成0-5V/4-20mA 输出信号,故使用M-7017Z 类比输入模块读取感测器的输出信号。uPAC-5001 以固定时间的取样频率从M-7017Z读取感测器输出的电压及电流变化,并将读到的电压或电流值转换为正确的量测值 ( 氧气、二氧化碳、压力及温度),同时亦将收集到的量测值转换成Modbus 资料格式供TPD-283U 读取。

  实时值显示

  
附件 1.jpg

  TPD-283U 使用Modbus TCP 通讯方式与uPAC-5001 进行资料交换,将uPAC-5001 所收集到的量测值显示于萤幕中。

  资料记录

  uPAC-5001 使用周期性的方式记录资料,资料记录的档案是以 CSV 格式储存于内建的microSD 卡中,储存的资料除可于TPD-283U上显示外,亦可将记录档案下载于电脑端使用特定软件 ( 如 Microsoft Excel) 进行资料检视及分析。

  历史记录以趋势图方式显示

  TPD-283U 除可实时显示感测器的量测值,更可将历史资料以趋势图方式显示,方便做趋势观察及数据分析。

  
附件 2.jpg

  警示功能

  针对感测器的测量值变化加入警示告知功能,当测量值大于指定的最大警示值时,uPAC-5001 将立即开启XW-107 的数位输出以开启警示灯,操作人员可实时处理设备的异常状况。

  系统架构

  1. 使用uPAC-5001 微型可程式化控制器作为此系统的主控制器并整合M-7017Z 及XW107 I/O 功能。M-7017Z 的类比输入通道连接感测器,uPAC-5001 使用Modbus 通讯方式轮询M-7017Z 类比输入值并将电压及电流值转换为实际量测值。

  2. uPAC-5001、TPD-283U 及M-7017Z 支持标准Modbus 通讯协议,模块间可使用Modbus 通讯进行实时资料交换。

  
附件 3.jpg

  系统硬件

  1. uPAC-5001 为一微型可程式化控制器,提供的以太网络(10/100 Base-TX) 及RS-232/RS-485 口可作为连线整合用的通讯界面。uPAC-5001 可撘配额外的microSD 卡用来记录所收集到的资料数据。

  2. M-7017Z 是RS-485 通讯界面的I/O 控制模块,M-7017Z 具备10 个差分型(Differential)或 20 个单端型(Singleended) 类比输入通道。针对不同感测器的输出信号,每个类比输入通道可个别设定为不同的输入范围。

  3. TPD-283U 是TouchPAD 2.8 吋系列微型可程式化触控人机界面 (HMI) 装置,配备高解析彩色TFT 的触控萤幕可用于客制化的图片显示。使用HMIWorks 整合式开发工具可快速开发具 Modbus 通讯能力的客制化程式,因而能轻易地整合人机、图控或其他具Modbus 通讯界面的I/O 装置。
[此贴子已经被作者于2018/11/5 14:42:27编辑过]
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mjinbao
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发表于:2018/11/11 20:29:31
#1楼
模块化组合,应用相对简单,能够便于推广。
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