JPS6313745B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は遠心機の制御回路に係り、特に回転中
に試料の注入抽出を行うゾーナルロータを運転す
る遠心機の信頼性、保守性を向上するのに好適な
制御回路に関するものである。

マイクロコンピユータ（以下マイコンという）
を採用していないこの種遠心機においては、ゾー
ナルロータの運転回路がハードロジツクであるの
で複雑で構成部品も多くなりコスト高となつてい
た。また回路が複雑であるため信頼性、保守性を
大幅に向上させることが困難であつた。

このため、最近マイコン方式の遠心機が主流と
なりつつあるが、ハードウエアが少なくソフトウ
エアでシーケンスをつかさどり、信頼性が高く、
保守性、操作性がよく、更に低コストのものが強
く要求されている。またゾーナルロータの試料の
注入抽出に適した回転数は約3000rpmとされてい
るが、注入抽出用のキヤツプ取付けや試料分離の
ためには必ずしも3000rpmが適正ではないので、
それを可変にできることが要求されている。

本発明は上記に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、ソフトウエアでシーケンスをつ
かさどることができ、ハードウエアを少なくして
信頼性、保守性を向上することができるマイコン
を使用した遠心機の制御回路を提供することにあ
る。

本発明の特徴は、前記ゾーナルロータを駆動す
る電動機の回転を検出する回転検出器と、前記ゾ
ーナルロータのゾーナル回転数及び分離時の高速
分離回転数を設定する回転数設定器と、前記電動
機の回転を開始させる時及び分離時の高速回転に
移る時にオンされるスタートスイツチと、前記遠
心分離を終了させる時にオンされるストツプスイ
ツチと、ゾーナル運転開始時にオンされ、ゾーナ
ル運転終了時にオフされるゾーナルスイツチと、
遠心機のドアが閉じられた時にオンするドアスイ
ツチと、該ドアをその閉じた状態にロツクするた
めのドアロツク用ソレノイドと、前記電動機に供
給される電力を制御して電動機の運転を制御する
サイリスタ回路と、前記スタートスイツチ、スト
ツプスイツチ、ゾーナルスイツチ、ドアスイツチ
のオンオフ情報、前記回転数設定器の設定情報及
び回転検出器からの電動機速度を入力とし、スタ
ートスイツチが最初にオンされた時にゾーナルス
イツチがオンしているか否かを判断し、ゾーナル
スイツチがオンしている時及び前記ストツプスイ
ツチがオンされた時に前記回転数設定器によつて
設定されたゾーナル回転数にゾーナルロータの回
転数を加速整定して保持する出力信号、前記ゾー
ナルロータがゾーナル回転数で回転している状態
で前記スタートスイツチがオンされた時に前記回
転数設定器により設定された分離回転数にゾーナ
ルロータの回転数を加速整定して保持する出力信
号、前記ゾーナルロータの回転数がゾーナル回転
数より僅かに高いゾーナル適正回転数に上昇した
時に前記ドアロツク用ソレノイドをオフさせる出
力信号及びゾーナルロータの回転数が分離回転数
から前記ゾーナル適正回転数に下降した時に前記
ドアロツク用ソレノイドをオンさせる出力信号を
発生するマイクロコンピユータとを備えた構成と
した点にある。

以下本発明を第１図に示した実施例及び第２図
を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明遠心機の制御回路の一実施例を
示すブロツク図である。１は回転中に試料の注入
抽出を行うゾーナルロータ１７を駆動する電動
機、２は電動機１の回転を検出する回転検出器、
３はサイリスタ回路、４は出力ポート、５はドア
ロツク用ソレノイド、６〜８は夫々マイコンの中
央処理装置（CPU）、リードオンリメモリ
（ROM）、ランダムアクセスメモリ（RAM）、９
はバツクアツプ電池であり、電動機１にはCPU
６から出力ポート４を経て出力された信号により
サイリスタ回路３を制御することにより必要な電
力が供給されている。

一方、CPU６には、入力ポート１０を介して、
電動機１の回転を開始させる時及び遠心分離時の
高速回転に移る時にオンされるスタートスイツチ
１１、前記遠心分離を終了させる時にオンされる
ストツプスイツチ１２、ゾーナル運転開始時にオ
ンされ、ゾーナル運転終了時にオフされるゾーナ
ルスイツチ１３、ドアスイツチ１４等の各スイツ
チのオンオフ情報及び回転検出器２の出力信号が
入力され、更に電動機１の回転数を設定する回転
数設定器１５の出力信号がＡ−Ｄコンバータ１６
を介して入力されている。

なお、ゾーナルスイツチ１３は、ゾーナルロー
タ１７を運転する際にオンされるもので、ゾーナ
ル回転数の時はドアを開けたままで運転できる
が、オフの場合は通常の遠心機制御回路となり、
ドアを開けると回転できなくなるようになつてい
る。

CPU６は前記各入力信号を取り込み、ソフト
プログラム及びソフトデータが記憶されている
ROM７、データを記憶するRAM８と共に情報
処理を行い、必要な信号を出力ポート４を介して
サイリスタ回路３に出力する。

ドアは、CPU６からの出力ポート４を介して
出力される信号によりドアロツク用ソレノイド５
を動作させることにより開閉可能となつている。

第２図は第１図の動作を説明するための運転モ
ードを示すタイムチヤートで、ａは電動機１すな
わちゾーナルロータ１７の回転数、ｂ〜ｆは夫々
ゾーナルスイツチ１３、スタートスイツチ１１、
ストツプスイツチ１２、ドアロツク用ソレノイド
５、ドアスイツチ１４の動作状態を示す。

次に、第２図を参照しながら第１図の動作につ
いて説明する。

ゾーナルロータ１７の試料の注入抽出に適した
回転数は約3000rpmであるが、ここでは3000rpm
をゾーナル回転数とする。また該ゾーナル回転数
より僅かに高い回転数をゾーナル適正回転数とし
て説明する。なお、試料の注入抽出の際はドアを
開けなければならない。そのため、ゾーナルスイ
ツチ１３がオンの状態で、ゾーナル適正回転数以
下の時はドアロツク用ソレノイド５をオンとし
て、ドアを開閉できるようにしている。そして、
実回転数がゾーナル適正回転数以上になつたら、
ドアロツク用ソレノイド５をオフしドアをロツク
するようにしている。すなわちドアロツク用ソレ
ノイド５はオフした時にドアをロツクするように
してある。

ゾーナルスイツチ１３がオンの場合で停止状態
からスタートする際は、回転数設定器１５に設定
された回転数がゾーナル適正回転数以下でない
と、スタートスイツチ１１をオンすることができ
ないソフトプログラムとしてある。

回転数設定器１５にゾーナル適正回転数以下の
回転数が設定されると、スタートスイツチ１１を
オンすることができ、その時の設定回転数をゾー
ナル回転数としてRAM８に記憶させ、同時にそ
の回転数にCPU６により加速整定が行われる。
そして、ゾーナル回転に移行すると、回転数設定
器１５に設定する回転数を変えても回転数は前に
設定された回転数に保持されたままに制御され
る。

また、ストツプスイツチ１２をオンしても停止
することなくゾーナル回転数に維持される。そし
て、試料注入が終わり、高速回転に移る時は、ド
アを閉め、ドアスイツチ１４がオンしてから再び
スタートスイツチ１１をオンすると、ゾーナル回
転数の設定が解除され、回転数設定器１５に新た
に設定された設定値に加速、整定される。

高速回転に移る場合、ドアを開けた状態でスタ
ートスイツチ１１をオンすると、ドアスイツチ１
４がオフとなつているため、実回転数がゾーナル
適正回転数を超えると、自動的にストツプ信号と
して入力し、再びゾーナル回転数になるように制
御される。その後、回転数設定器１５に設定され
た高速回転となつて試料の遠心分離が終了したら
ストツプスイツチ１２がオンする。これにより電
動機１が減速し、ゾーナル適正回転数まで減速す
ると、ドアはロツク解除となり開閉可能となる。
また、電動機１はRAM８に記憶されているゾー
ナル回転数に整定される。

電動機１がゾーナル回転数になつて試料抽出
後、ゾーナルロータ１７を停止させる場合は、ゾ
ーナルスイツチ１３をオフする。この時、ゾーナ
ルスイツチオフ信号によりRAM８内に記憶され
ていたゾーナル回転数が消去されると共に電動機
１が減速、停止される。

ここで、ゾーナルスイツチ１３がオンの場合で
ゾーナルロータ１７の回転中に停電になつた場合
は、RAM８の記憶内容はバツクアツプ電池９か
ら供給される電力によつて保持される。従つて、
電源が復帰した場合には、ゾーナルロータ１７が
ゾーナル回転数以上で回転すれば、ゾーナル回転
数に整定され、その回転数に保持される。

上記したように本発明の実施例によれば、試料
の注入抽出の際、ゾーナルロータ１７はゾーナル
回転数に保持され、しかも、回転開始時に回転数
設定器１５にゾーナル適正回転数以下のゾーナル
回転数を設定しないとスタートできず、また試料
分離のための高速回転に移る場合、ドアが閉じら
れてドアスイツチ１４がオンしていないとスター
トスイツチ１１をオンしても高速回転に移らない
ので、遠心機の操作性、信頼性を向上することが
できる。また、加速時にゾーナル適正回転数にな
るとドアロツク用ソレノイド５がオフしてドアを
ロツクし、また、減速時にゾーナル適正回転数に
なるとドアロツク用ソレノイド５がオンしてドア
ロツクが解除されるから保守性を向上することが
できる。しかも、ゾーナルロータ１７の運転制御
はすべてマイコンによつて行うので、ハードの構
成が簡単になる。更に、回転数設定器１５へのゾ
ーナル回転数の設定は任意であるから、これによ
つても操作性が向上する。

なお、第１図に示す実施例においては、回転数
設定器１５にゾーナル回転数と試料分離時の高速
回転数とを設定するようにしてあるが、Ａ−Ｄコ
ンバータ１６にもう一つのゾーナル回転数設定器
を設け、これにはゾーナル回転数を設定し、回転
数設定器１５には高速回転数を設定するようにし
てもよい。この場合、試料の注入抽出時には新し
く設けたゾーナル回転数設定器によつて回転制御
を行い、高速回転時には回転数設定器１５によつ
て回転制御を行えばよいので、バツクアツプ電池
９が不要になる。

以上説明したように本発明によれば、ゾーナル
ロータの運転制御をマイコンによりソフトウエア
で行うようにし、かつゾーナル回転数の保持機能
及びゾーナル回転数の可変機能を有するので、ハ
ードウエアを簡単にでき、しかも、操作性、信頼
性及び保守性を向上できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の遠心機の制御回路の一実施例
を示すブロツク図、第２図は第１図の動作を説明
するための運転モードを示すタイムチヤートであ
る。 図において、１は電動機、２は回転検出器、３
はサイリスタ回路、４は出力ポート、５はドアロ
ツク用ソレノイド、６はCPU、７はROM、８は
RAM、９はバツクアツプ電池、１０は入力ポー
ト、１１はスタートスイツチ、１２はストツプス
イツチ、１３はゾーナルスイツチ、１４はドアス
イツチ、１５は回転数設定器、１６はＡ−Ｄコン
バータ、１７はゾーナルロータである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定低速ゾーナル回転数で回転しているゾー
   ナルロータ内に密度勾配液及び分離試料を注入し
   た後ゾーナルロータを所定高速の分離回転数で回
   転させて遠心分離し、遠心分離後前記ゾーナルロ
   ータを再度前記ゾーナル回転数に減速させた状態
   でゾーナルロータから分離液を抽出してゾーナル
   運転を行うようにした遠心機において、 前記ゾーナルロータを駆動する電動機の回転を
   検出する回転検出器と、前記ゾーナルロータのゾ
   ーナル回転数及び分離時の高速分離回転数を設定
   する回転数設定器と、前記電動機の回転を開始さ
   せる時及び分離時の高速回転に移る時にオンされ
   るスタートスイツチと、前記遠心分離を終了させ
   る時にオンされるストツプスイツチと、ゾーナル
   運転開始時にオンされ、ゾーナル運転終了時にオ
   フされるゾーナルスイツチと、遠心機のドアが閉
   じられた時にオンするドアスイツチと、該ドアを
   その閉じた状態にロツクするためのドアロツク用
   ソレノイドと、前記電動機に供給される電力を制
   御して電動機の運転を制御するサイリスタ回路
   と、前記スタートスイツチ、ストツプスイツチ、
   ゾーナルスイツチ、ドアスイツチのオンオフ情
   報、前記回転数設定器の設定情報及び回転検出器
   からの電動機速度を入力とし、スタートスイツチ
   が最初にオンされた時にゾーナルスイツチがオン
   しているか否かを判断し、ゾーナルスイツチがオ
   ンしている時及び前記ストツプスイツチがオンさ
   れた時に前記回転数設定器によつて設定されたゾ
   ーナル回転数にゾーナルロータの回転数を加速整
   定して保持する出力信号、前記ゾーナルロータが
   ゾーナル回転数で回転している状態で前記スター
   トスイツチがオンされた時に前記回転数設定器に
   より設定された分離回転数にゾーナルロータの回
   転数を加速整定して保持する出力信号、前記ゾー
   ナルロータの回転数がゾーナル回転数より僅かに
   高いゾーナル適正回転数に上昇した時に前記ドア
   ロツク用ソレノイドをオフさせる出力信号及びゾ
   ーナルロータの回転数が分離回転数から前記ゾー
   ナル適正回転数に下降した時に前記ドアロツク用
   ソレノイドをオンさせる出力信号を発生するマイ
   クロコンピユータとを備えたことを特徴とする遠
   心機の制御回路。 ２ 前記回転数設定器に最初に設定される回転数
   を前記ゾーナルロータの試料の注入及び抽出に適
   したゾーナル回転数としたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の遠心機の制御回路。