[發明專利]一種粒子旋轉治療室旋轉機架的控制方法

在審

• 申請號: 202011451612.4
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112612227A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 鄭金星;宋云濤;黃發領;王成;李明;張午權;谷鵬飛;沈俊松;朱雷;張盧銳
• 申請（專利權）人: 合肥中科離子醫學技術裝備有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;F16M11/06;F16M11/18
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 周衛

1.一種粒子旋轉治療室旋轉機架的控制方法，其特征在于，該控制方法具體包括以下步驟：

S1：通過人機界面設置旋轉機架運動的位置和速度參數，以PROFINET總線方式傳送到控制器；

S2：電機外置編碼器和自帶的編碼器檢測到的數據信息以DRIVE-CLIQ總線方式傳送到控制器；

S3：系統自檢正常后，控制器根據設定的參數，分別通過兩個伺服驅動模塊驅動兩組電機運轉，通過傳動機構驅使旋轉機架向目標位置運動；

S4：旋轉機架運動中，控制器實時接收設備的位置和速度參數；

S5：系統以電機自帶的編碼器作為伺服運動速度閉環反饋，以外置編碼器作為伺服運動位置閉環反饋，控制器根據電機自帶的編碼器和外置編碼器反饋的位置值進行差值比較，若差值超過系統允許的范圍，觸發系統安全保護機制，停止旋轉機架運動；

S6：系統實時監控兩組電機是否在同步運行，若兩組電機實時位置和速度有差別且超過允許范圍，觸發系統安全保護機制，停止旋轉機架運動；

S7：系統實時監控旋轉機架的軟限位和限位開關信號，若旋轉機架當前位置超過設置的軟限位位置或限位開關信號被觸發，發生任一情況，系統立即停止旋轉機架運動；

S8：若系統一切正常，旋轉機架運動到目標位置時，運動結束，系統進入待機狀態，等待下一次動作命令。

2.根據權利要求1所述的一種粒子旋轉治療室旋轉機架的控制方法，其特征在于，該旋轉機架具體包括控制器和與控制器相連的人機界面、外置編碼器、伺服驅動模塊、電機和限位單元；

控制器用于處理旋轉機架運動信息；

人機界面通過總線技術與控制器交換數據信息；

外置編碼器采集當前旋轉機架的位置信息；

伺服驅動模塊驅動電機運行；

電機通過傳動機構帶動旋轉機架運動，電機設置有兩組；

限位單元防止旋轉機架運動超過它允許的運動范圍。

3.根據權利要求2所述的一種粒子旋轉治療室旋轉機架的控制方法，其特征在于，所述控制器為西門子SIMOTION-D425控制器，所述西門子SIMOTION-D425控制器用于接收、處理系統控制信息。

4.根據權利要求2所述的一種粒子旋轉治療室旋轉機架的控制方法，其特征在于，所述人機界面為西門子觸摸屏，通過PROFINET總線技術與控制器交換數據信息，負責設定、保存并顯示旋轉機架運行的參數，發出設備操作指令。

5.根據權利要求2所述的一種粒子旋轉治療室旋轉機架的控制方法，其特征在于，所述外置編碼器設置有兩個，兩個外置編碼器均通過DRIVE-CLIQ總線技術與控制器連接，分別用于對兩組電機的位置反饋。

6.根據權利要求2所述的一種粒子旋轉治療室旋轉機架的控制方法，其特征在于，所述伺服驅動模塊設置有兩個，兩組伺服驅動模塊均通過DRIVE-CLIQ總線技術與控制器連接，兩組伺服驅動模塊分別驅動兩組電機運行。

7.根據權利要求5所述的一種粒子旋轉治療室旋轉機架的控制方法，其特征在于，兩組所述電機上均安裝有電機自帶編碼器，所述電機自帶編碼器用于反饋電機速度信號。

8.根據權利要求7所述的一種粒子旋轉治療室旋轉機架的控制方法，其特征在于，所述外置編碼器作為位置環反饋信號，所述電機自帶編碼器作為速度環反饋信號，構建了一個全閉環伺服控制系統，具體包括如下步驟：

步驟一：通過控制器實時接收外置編碼器和電機自帶編碼器反饋的數據信息；

步驟二：對這兩種編碼器的數據信息進行差值比較；

步驟三：若差值超過系統允許的范圍，則說明伺服傳動機構或外置編碼器有可能存在故障；

步驟四：控制器接收故障信息，觸發系統安全保護機制，停止旋轉機架運動。

9.根據權利要求2所述的一種粒子旋轉治療室旋轉機架的控制方法，其特征在于，兩組所述電機的實時位置和實時運行速度相一致，構建同步運行機制，具體包括以下步驟：

步驟一：通過控制器設置，將兩組電機關聯起來；

步驟二：通過人機界面設置給兩組電機的位置參數和速度參數的一致性；

步驟三：旋轉機架運動時，兩組電機的實時位置和實時運行速度一致；

步驟四：若兩組電機的實時位置或實時運行速度有差別，并且超過允許范圍，則觸發系統安全保護機制，停止旋轉機架運動。