在自動化集成過程，往往會碰到設備對控制系統(tǒng)體積有極致要求的情況，面對這樣的挑戰(zhàn)，如何解決？

?項目背景與需求分析

在自動化集成過程，往往會碰到設備對控制系統(tǒng)體積有極致要求的情況，面對這樣的挑戰(zhàn)，如何解決？以下以實驗室醫(yī)療設備為例為您介紹一種全新的實現方式：

在生物醫(yī)療領域，全自動細胞培養(yǎng)工作站需要實現細胞培養(yǎng)過程的自動化操作，包括培養(yǎng)基更換、細胞傳代、培養(yǎng)皿轉移等精密操作。傳統(tǒng)控制系統(tǒng)面臨以下挑戰(zhàn):

1. 空間限制?：潔凈室環(huán)境要求設備體積緊湊，傳統(tǒng)獨立驅動器占用空間過大；
2. 信號管理復雜?：大量傳感器和執(zhí)行器導致布線繁瑣，維護困難。

?系統(tǒng)架構設計

1. 核心控制系統(tǒng)架構本方案采用三級控制架構：

• 主控層：中型EtherCAT通訊PLC作為控制核心
• 驅動層：ZLG致遠電子ZIO系列插板式電機驅動模組
• I/O擴展層：ZLG致遠電子ZPT-E系列遠程I/O模塊

?系統(tǒng)功能實現

1. 培養(yǎng)皿自動傳輸系統(tǒng)

• 采用4個插板式驅動模組控制X-Y-Z-?四自由度機械臂；
• 通過ZDM-1600模塊采集光電傳感器信號，實現培養(yǎng)皿精確定位。

2. 培養(yǎng)基自動更換系統(tǒng)

• 2個插板式驅動模組控制泵和閥門執(zhí)行器的運轉，實現流速控制；
• ZDM-0016輸出數字量開關信號給電磁閥，實現多通道液體精確分配；
• 流量控制精度±1%，避免細胞培養(yǎng)中的沖擊。

?系統(tǒng)優(yōu)勢及效果

1. 空間優(yōu)化?：設備占地面積減少40%，實驗室可多部署2臺設備；
2. 效率提升?：細胞培養(yǎng)操作效率提高35%，人工干預減少80%；
3. 維護簡便?：模塊化設計使故障排查時間縮短90%。

本方案通過EtherCAT PLC的高性能控制、ZLG致遠電子插板式驅動模組的空間優(yōu)化設計以及E系列遠程I/O的靈活擴展能力，成功實現了全自動細胞培養(yǎng)工作站的緊湊型自動化控制。