关于电子系统在生物医疗设备领域解决方案的探讨

《中国制造2025》已明确提出聚焦生物医药及高性能医疗器械等重点领域 ，如今生物医疗行业是一个快速发展的领域，它结合了生物学、医学、生物技术和信息技术等多个学科，以提高疾病治疗和预防的能力。

生物医疗设备的控制、监测、通信功能目前主要采用传统PLC的解决方案。通过借助PLC几十年的技术发展，其虽在生物医疗行业实现了广泛的应用，带来了诸多的产品概念的实现，但随着时代的发展，技术的不断革新，人民生命健康需求的不断增加，PLC在生物医疗设备控制、监测方面的短板也日益突出，其主要表现在：

1.系统的复杂度高。PLC系统过于复杂，模块众多且接线复杂，需要专业人员管理和调试。

2.灵活性限制。PLC虽具备可编程性，但其灵活性还是不如基于现代PC控制系统和FPGA开发的板卡的控制系统。

3.专业的维护。PLC系统需要专业的维护和支持。

4.成本问题。任何系统或硬件最重要的是性价比，产品离开性价比其应用性就会受限，PLC系统一般来说由于垄断性强，其硬件和软件系统成本高。

 

（安装在机柜里的某PLC）

新技术的不断发展，传统设备不断被更新迭代是历史发展的必然趋势。更灵活的FPGA主板+工控一体机的电子系统解决方案在生物医疗设备行业正应运而生

SG2171测控板是一款用于自动化数采、控制、监测和通信为一体的测制主板。整板采用工业级标准设计，以底层ARM+FPGA框架开发系统，配带传感器、变送器和执行器供电能力。系统拥有高精确度、高稳定性和可靠性，并支持Modbus工业协议，响应速度快，安全性高。SG2171测控板主要应用于工业自动化、生物医疗设备和环境监测等领域。  

 

 

（测控板示意图）

其主要特点包括：

• 工业标准设计，符合IEC标准，具备稳定、可靠和精准的AFE信号调理性能。
• 丰富的通讯接口。整板具备丰富的 I/O资源（44通道）和标准⼯业通讯接⼝（1 个以太⽹⼝ +8个RS485 接⼝）。
• 支持通道隔离，断线检测，硬件接口和通道数的定制。具备24bits ADC高分辨率测量性能。
• 主板结构尺寸灵巧（L260mm*W150mm*H42.6mm），可集成度极高，最大功耗114W。
• 性价比高。应用在生物医疗行业，通过SG2171主板+工控一体机替代传统PLC系统，在系统复杂度大大降低，设备/模块减少，一块主板解决所有功能的情况下，SG2171主板具备绝对的性价比优势。

SG2171测控板主要应用领域举例：

 

SG2171测控板应用案例：

 

台式生物反应器解决方案医疗设备应用新方案。PAX工控一体机结合SG2171测控板运用到相应的台式生物反应器中。不同于传统的PLC模块繁复的组合，PAX工控一体机基于I7四核十一代CPU，拥有丰富的控制接口，另外有可接触式的电容触摸显示屏可直接进行系统操作，配合SG2171测控板的高性能，可直接降低设备操作的复杂程度，易于上手、使用方便。

 

随着生命健康需求快速增长和生物技术加速演进，我国生物医疗产业步入高质量发展的重要阶段，在国外封锁传统关键技术卡脖子的大背景下，我国更需要自主研发，创新科研的精神，通过灵活、精准、可靠、丰富的控制和数据采集来发展来弥补传统关键技术的不足。