设备需求极致紧凑的空间体验，我们该如何解决？

在自动化集成过程，往往会碰到设备对控制系统体积有极致要求的情况，面对这样的挑战，如何解决？

 

 项目背景与需求分析

 

在自动化集成过程，往往会碰到设备对控制系统体积有极致要求的情况，面对这样的挑战，如何解决？以下以实验室医疗设备为例为您介绍一种全新的实现方式：

 

在生物医疗领域，全自动细胞培养工作站需要实现细胞培养过程的自动化操作，包括培养基更换、细胞传代、培养皿转移等精密操作。传统控制系统面临以下挑战:

1. 空间限制‌：洁净室环境要求设备体积紧凑，传统独立驱动器占用空间过大；
2. 信号管理复杂‌：大量传感器和执行器导致布线繁琐，维护困难。

 

 系统架构设计

 

1. 核心控制系统架构本方案采用三级控制架构：

• 主控层：中型EtherCAT通讯PLC作为控制核心
• 驱动层：ZLG致远电子ZIO系列插板式电机驱动模组
• I/O扩展层：ZLG致远电子ZPT-E系列远程I/O模块

 系统功能实现

 

1. 培养皿自动传输系统

• 采用4个插板式驱动模组控制X-Y-Z-Ø四自由度机械臂；
• 通过ZDM-1600模块采集光电传感器信号，实现培养皿精确定位。

2. 培养基自动更换系统

• 2个插板式驱动模组控制泵和阀门执行器的运转，实现流速控制；
• ZDM-0016输出数字量开关信号给电磁阀，实现多通道液体精确分配；
• 流量控制精度±1%，避免细胞培养中的冲击。

 系统优势及效果

1. 空间优化‌：设备占地面积减少40%，实验室可多部署2台设备；
2. 效率提升‌：细胞培养操作效率提高35%，人工干预减少80%；
3. 维护简便‌：模块化设计使故障排查时间缩短90%。

本方案通过EtherCAT PLC的高性能控制、ZLG致远电子插板式驱动模组的空间优化设计以及E系列远程I/O的灵活扩展能力，成功实现了全自动细胞培养工作站的紧凑型自动化控制。