基于臺達EX型PLC的X光機自動化

1引言

高頻高壓發生器是X光射線機核心單元。醫用X光射線機高頻高壓發生器由三相工頻供電。三相工頻電源通過橋式整流、高頻逆變、變壓器升壓，得到150kV的30kHz高頻高壓。高頻高壓經過第二次（高壓）整流，成為X光射線管直流高壓激發電源。通過不同的激發電壓、電流的設定值，產生不同強度的X光用于透視和拍片等醫學檢測。穩定的高壓恒直流電源對于確保透視拍片成像質量、特別是控制X射線生物輻射危害的重要基礎。隨著電子電路的發展，X光射線機產生X光的電源也從原來的工頻電路發展成現在通過數字化技術控制的逆變電路?；颊邫z測床臺是X光射線機的運動控制單元。出于避免和減少患者檢測過程的移動，X光射線機配置有隨動控制檢測床臺。檢測床臺與X光射線機配合實現患者特定部位的精確成像檢測。

本文在介紹基于PLC自動化技術的新型X光射線機一體化解決方案的基礎上,重點論述臺達EX系列PLC系統通訊設計技術。

2技術方案

項目選用臺達DVP-20EX做PLC主機，通過RS485通訊接口和X光射線機高頻高壓發生器進行數據交換。PLC輸入輸出點用來控制透視床升降、旋轉等各種機構的控制，彩色觸摸屏和PLC進行連接作為HMI輸入和顯示數據，從而展示了一個全新的X光射線機電路控制系統。其中重點是利用PLC的通訊功能和RS指令的使用，實現了PLC和X光射線機高頻高壓發生器之間的數據交換，讓X光射線機高頻高壓發生器的使用更加豐富多彩。

基于PLC的X光射線機自動化系統控制原理是：翻譯指令；存入寄存器；RS指令發送、接收；判斷接收指令；輸出信號。

由于X光射線機高頻發生系統指令為ASCII字符指令，一條指令由換行符開始，回車符結束。一條指令完整包含換行符、指令助記符、參數、回車符。被控機接到一句有效指令，執行后必做回答。例如：LFKVN75CR的意思是設置管電壓為75kV，被控機在接到此指令后回答LFKVN75CR表示收到該指令。

3系統通訊與RS指令應用

利用臺達PLC中的RS（串列資料傳輸）指令，把編譯好的指令根據需要從PLC逐條發出。PLC每發送一條指令，發生器就回答一句指令。這些指令主要分兩種：一種是不帶數據的控制指令，例如：LFPICR（接通系統功率電源），反饋一條相同的指令；一種是包含數據的指令用于設定數據，例如：LFKVN75CR是設置射線管電壓75KV，反饋一條相同的指令LFKVN75CR。這些指令需要變成ASCII碼，對于換行符、回車符有現成的SACII碼，而指令助記符和數值則需要逐個字母翻譯成ASCII碼，根據指令要求把這些語句通過RS（串列資料傳輸）的功能傳送給X光射線機高頻高壓發生器，X光射線機高頻高壓發生器就會按照這些指令去工作。工作流程介紹如下。