专利名称：一种多叶准直器控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及医疗电子技术领域，更具体地说，涉及一种多叶准直器控制系统。
背景技术：
多叶准直器作为医用电子直线加速器或钴60机的辅助设备，具有自动适形和调 强的功能，在使用过程中，使用者通过计算机等控制设备对其进行操作，其控制过程的实现 依赖它的一套控制系统，因此，多叶准直器的性能取决于控制系统的优良与否。现有技术提供的多叶准直器的控制系统的控制对象仅限于数量较少的叶片，箱体 固定，往往形成的射野较小，自动化程度较差，其控制方法显得比较落后，操作不方便。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有的控制对象少、箱体固定、控制操作不方 便的缺陷，提供一种多叶准直器控制系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种多叶准直器控制系统，其包括工控机、连接所述工控机的主控制器，所述主 控制器控制连接有叶片控制器，所述叶片控制器控制连接叶片驱动器，所述叶片驱动器驱 动连接叶片电机，所述叶片电机传动连接叶片，所述叶片上设置有位置检测装置，所述位置 检测装置连接所述叶片控制器形成反馈回路，所述驱动器还通过电流检测装置连接所述叶 片控制器形成反馈回路。其中，优选的，所述主控制器还控制连接有箱体控制器，所述箱体控制器通过运动 控制器连接箱体驱动器，所述箱体驱动器驱动连接箱体电机，所述箱体电机驱动连接所述 箱体；所述箱体电机通过光栅尺与所述运动控制器连接形成反馈回路，所述箱体驱动器 通过电流/高温检测装置与所示箱体控制器连接形成反馈回路，所述叶片电机通过编码器 连接所述叶片控制器形成反馈回路。其中，优选的，该多叶准直器控制系统还包括电源模块，所述电源模块包括变压器和输出接口，所述变压器包括36V/20V的变压器、 36V/15V的变压器、36V/12V的变压器和36V/5V的变压器；所述各个变压器的输入端接入36V直流电压，所述各个变压器的输出端接入所述 输出接口。其中，优选的，该多叶准直器控制系统还包括控制台系统，所述控制台系统包括安全变压器，所述安全变压器分别连接开关电源、第一控制开关、第二控制开关；电控控制接口板分别连接所述开关电源、第一控制开关、第二控制开关，所述电控 控制接口板与操作键盘和控制平台控制连接；所述电控控制接口板与所述工控机进行控制连接；所述第一控制开关连接输出为36V直流电压的交流/直流变压器。
其中，优选的，该多叶准直器控制系统还包括在线调试系统，所述在线调试系统 包括主单片机，连接所述主单片机的从单片机，所述从单片机连接复数个片选芯片；所述主单片机还连接有加1按键、减1按键和数码显示装置；所述每个片选芯片包括16选1的输出端口，所述每个片选芯片上还设置有用于信 号输入的输入接口。其中，优选的，所述主控制器通过串口通讯总线控制连接所述叶片控制器和箱体 控制器。 其中，优选的，所述电机为直流电机。其中，优选的，所述箱体上设置有限位开关，所述限位开关信号连接所述箱体控制
ο其中，优选的，所述叶片上设置有光电传感器，所述光电传感器信号连接所述叶片 控制器。实施本发明的技术方案，具有以下有益效果该多叶准直器控制系统通过工控机 控制，并利用编码器或者光栅尺实现闭环反馈调节，提高了叶片和箱体的运行精度，且控制 过程稳定可靠、方便快捷。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1为本发明实施例提供的多叶准直器的控制系统结构图；图2为本发明实施例提供的电源模块结构示意图；图3为本发明实施例提供的控制台系统结构示意图；图4为本发明实施例提供的在线调试系统的结构示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。本发明实施例提供一种多叶准直器控制系统，如图1所示，该控制系统包括工 控机201、连接所述工控机201的主控制器202，所述主控制器202控制连接有叶片控制器 203，所述叶片控制器203控制连接叶片驱动器204，所述叶片驱动器204驱动连接叶片电机 206，所述叶片电机206为直流电机，所述叶片电机206传动连接叶片207，所述叶片207上 设置有位置检测装置208，所述位置检测装置208连接所述叶片控制器203形成反馈回路， 所述叶片驱动器204还通过电流检测装置205连接所述叶片控制器203形成反馈回路。所 述叶片电机206通过编码器209连接所述叶片控制器203形成反馈回路。在本实施例中，控制叶片控制器203通过控制叶片驱动器204驱动叶片电机206 运动，并且利用编码器实现叶片电机206与叶片控制器203之间的闭环反馈，采用调速和 PID控制算法对叶片电机进行位置和速度进行控制，大大提高了叶片207运行的精度，另 外，该叶片驱动器204装设在叶片207上，为了保护叶片驱动器204，通过位置检测装置208 对该叶片207进行位置检测，以对该叶片驱动器204进行位置检测，从而保护该叶片驱动器204，防止其受到损坏。另外，还可以通过在叶片驱动器204上设置电流检测装置205，用于 检测叶片驱动器204的电流，防止叶片电机206因为电流过大而烧坏。该叶片207可以包括60对叶片，相应的叶片控制器、叶片驱动器、叶片电机及反馈 环路也对应有60组，从而形成60组叶片控制系统。该多叶准直器控制系统可以稳定、很好 的实现多组叶片的控制。在进一步的实施例中，所述主控制器202还控制连接有箱体控制器210，所述箱体 控制器210通过运动控制器211连接箱体驱动器212，所述箱体驱动器驱212动连接箱体电 机213，所述箱体电机312驱动连接所述箱体214.所述箱体电机213通过光栅尺215与所述运动控制器211连接形成反馈回路，所 述箱体驱动器212通过电流/高温检测装置216与所示箱体控制器210连接形成反馈回路。 所述运动控制器211与所述箱体控制器210可以在单个芯片通过软件实现运动控制器211 和箱体控制器210的控制功能。该箱体的控制系统与叶片控制系统的控制方式相同，只是实现方法有所差异① 采用光栅尺215代替编码器209构成位置反馈闭环，②采用运动控制器211完成箱体电机 213的调速和PID算法，其具体为另外，该箱体驱动器212装设在箱体214上，为了保护箱 体驱动器212，通过在箱体驱动器212上设置电流/高温检测装置216，用于检测箱体驱动 器212的电流和温度，如果电流或温度过大时，进行停止控制，防止箱体电机213因为电流 过大而烧坏。上述实施例中，主控制器202通过串口通讯总线控制连接该60组叶片控制系统 中的60个叶片控制。该工控机201、主控制器202以及叶片控制器203和箱体控制器210 之间都是通过通讯接口为RS232的通讯接口，在通讯协议规定下完成控制指令和数据的传 输，实现叶片和箱体的运动控制。在上述实施例中，该多叶准直器控制系统还包括电源模块，优选的实施例中，如图 2所示，所述电源模块包括变压器和输出接口，所述变压器包括36V/20V的变压器301、 36V/15V的变压器302、36V/12V的变压器303和36V/5V的变压器304 ；所述各个变压器301、302、303、304的输入端接入36V直流电压，所述各个变压器 301、302、303、304的输出端接入所述输出接口 305，该电源模块输出该多叶准直控制器控 制系统中所需电压36V、20V、15V、12V、5V ；控制电源稳定，功率适用40对、60对多叶准直 器，范围可能更广。如36V电压可以用做箱体电机213的电源，20V电压用做大叶片电机的 电源，15V电压用做小叶片电机的电源，12V电压用做光电传感器的电源等。进一步的实施例中，为了方便该多叶准直器控制系统的操作，以方便实现对叶片 和箱体的控制，该多叶准直器控制系统还包括如图3控制台系统，所述控制台系统包括安全变压器401，该安全变压器401接入交流电，并输出安全稳定的220V的交流 电，所述安全变压器401分别连接开关电源402、第一控制开关403、第二控制开关405 ；用于提供控制接口和电源接口的电控控制接口板406分别连接所述开关电源 402、第一控制开关403、第二控制开关405，所述电控控制接口板406与操作键盘和控制平 台407控制连接；所述电控控制接口板406与所述工控机201进行控制连接；所述第一控制开关403连接输出为36V直流电压的交流/直流变压器404，该变压器404输出36V电压到图2中的电源模块。开关电源402通过电控控制接口板406向操作键盘和控制平台407提供+5V、+24V 的电源，如5V电源提供给操作键盘和控制平台407的单片机，24V电源提供给操作键盘和 控制平台407的灯、按键等，另外，通过该操作键盘和控制平台407控制第一控制开关403 和第二控制开关405的开关通断，为图2中的电源模块和工控机201提供相应的电源。操 作键盘和控制平台407通过电控控制接口板406操作工控机201，以实现对叶片和箱体的控 制。用户通过控制台系统对多叶准直器进行操作，由工控机201、操作操作键盘和控制平台 407、及控制电柜400构成的控制台系统，满足人机工程学要求，更加实用、方便和安全。在进一步的实施例中，该多叶准直器控制系统还包括在线调试系统，如图4所 示，所述在线调试系统包括主单片机503，连接所述主单片机503的从单片机504，所述从 单片机504连接复数个片选芯片507 ；所述主单片机503还连接有加1按键501、减1按键502和数码显示装置506，该 加1按键501和减1按键502用于输入编码；该数码显示装置506为指示灯或者数码管，用 于显示不同单片机组的编码。所述每个片选芯片507包括16选1的输出端口，所述每个片选芯片507上还设置 有用于信号输入的输入接口 505。该在线调试系统用于完成控制系统程序烧写，可以用指示灯或数码管显示不同单 片机组的编码，使整体控制方案更加完善。该在线调试系统中含1个主单片机，4个从单片 机，每个从单片机输出4位到4个片选芯片，每个片选芯片输出16位片选信号，因此可以有 选择地将每组输入信号输出到16个单片机。优选的，上述实施例中的电机为直流电机。另外，进一步的实施例中，所述箱体214上设置有限位开关，所述限位开关信号连 接所述箱体控制器210。箱体214的限位开关共6个，在初始化和运行时作为箱体214的限
位基准。另外，进一步的实施例中，所述叶片207上设置有光电传感器，所述光电传感器信 号连接所述叶片控制器203。该每个叶片207上光电传感器共2个，用于初始化时叶片207， 可以根据叶片207的限定位置发出中断信号，实现自我保护和初始化。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种多叶准直器控制系统，其特征在于，包括工控机、连接所述工控机的主控制 器，所述主控制器控制连接有叶片控制器，所述叶片控制器控制连接叶片驱动器，所述叶片 驱动器驱动连接叶片电机，所述叶片电机传动连接叶片，所述叶片上设置有位置检测装置， 所述位置检测装置连接所述叶片控制器形成反馈回路，所述驱动器还通过电流检测装置连 接所述叶片控制器形成反馈回路。
2.如权利要求1所述多叶准直器控制系统，其特征在于，所述主控制器还控制连接有 箱体控制器，所述箱体控制器通过运动控制器连接箱体驱动器，所述箱体驱动器驱动连接 箱体电机，所述箱体电机驱动连接所述箱体；所述箱体电机通过光栅尺与所述运动控制器连接形成反馈回路，所述箱体驱动器通过 电流/高温检测装置与所示箱体控制器连接形成反馈回路，所述叶片电机通过编码器连接 所述叶片控制器形成反馈回路。
3.如权利要求1所述多叶准直器控制系统，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块包括变压器和输出接口，所述变压器包括36V/20V的变压器、36V/15V 的变压器、36V/12V的变压器和36V/5V的变压器；所述各个变压器的输入端接入36V直流电压，所述各个变压器的输出端接入所述输出 接口。
4.如权利要求1所述多叶准直器控制系统，其特征在于，还包括控制台系统，所述控制 台系统包括安全变压器，所述安全变压器分别连接开关电源、第一控制开关、第二控制开关；电控控制接口板分别连接所述开关电源、第一控制开关、第二控制开关，所述电控控制 接口板与操作键盘和控制平台控制连接；所述电控控制接口板与所述工控机进行控制连接；所述第一控制开关连接输出为36V直流电压的交流/直流变压器。
5.如权利要求1所述多叶准直器控制系统，其特征在于，还包括在线调试系统，所述 在线调试系统包括主单片机，连接所述主单片机的从单片机，所述从单片机连接复数个片 选芯片；所述主单片机还连接有加1按键、减1按键和数码显示装置；所述每个片选芯片包括16选1的输出端口，所述每个片选芯片上还设置有用于信号输 入的输入接口。
6.如权利要求1所述多叶准直器控制系统，其特征在于，所述主控制器通过串口通讯 总线控制连接所述叶片控制器和箱体控制器。
7.如权利要求1所述多叶准直器控制系统，其特征在于，所述电机为直流电机。
8.如权利要求1所述多叶准直器控制系统，其特征在于，所述箱体上设置有限位开关， 所述限位开关信号连接所述箱体控制器。
9.如权利要求1所述多叶准直器控制系统，其特征在于，所述叶片上设置有光电传感 器，所述光电传感器信号连接所述叶片控制器。
全文摘要
本发明涉及一种多叶准直器控制系统，其包括工控机、连接所述工控机的主控制器，所述主控制器控制连接有叶片和箱体控制器，所述叶片和箱体控制器控制连接叶片和箱体驱动器，所述叶片和箱体驱动器驱动连接叶片和箱体电机，所述叶片和箱体电机传动连接叶片和箱体，所述叶片和箱体上设置有位置检测装置，所述位置检测装置连接所述叶片和箱体控制器形成反馈回路，所述驱动器还通过电流检测装置连接所述叶片和箱体控制器形成反馈回路。该多叶准直器控制系统通过工控机控制，并利用编码器或者光栅尺实现闭环反馈调节，提高了叶片和箱体的运行精度，且控制过程稳定可靠、方便快捷。
文档编号G05B19/042GK102117051SQ20091023953
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者谢小彪 申请人:深圳市海博科技有限公司