PLC中药自动发药机设计

《PLC中药自动发药机设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PLC中药自动发药机设计（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、目录第一章 前言 3第 1.1 节 中药自动发药机设计意义 3第 1.2 节 系统功能要求 3第 1.3 节 系统实现的功能 4第二章 中药自动发药机系统分析 5第 2.1 节 中药自动发药机工作过程 5第 2.2 节 发药机控制系统设计 5第三章 中药配方颗粒自动发药机控制系统硬件设计 7第 3.1 节 中药配方颗粒自动发药机硬件系统简介 7第 3.3 节 中药配方颗粒自动发药机系统配置 9第 3.4 节 自动发药机控制系统接线图与 I/O 分配表 9第四章 中药配方颗粒自动发药机软件系统设计 12第 4.1 节 应用程序总体结构及功能模块 12第 4.2 节 上位 PC 机软件信息管理系统

2、设计 12第 4.3 节 下位机 PLC 软件控制系统设计 13第五章 总结 15参考文献 16【摘要】本文主要围绕着与中药配方颗粒自动发药机系统相关的理论与实践进行讨论研 究。详细介绍了中药配方颗粒自动发药机系统的总体设计方案以及主要特点，论述了自动 发药机系统硬件部分的设计思想与实现。具体阐述了发药机系统的储药架、储药瓶、药杯 取药机械手、旋转送杯装置及自动封装机这几个重要硬件构成的设计思路。【关键词】：中药配方；PLC；自动发药第一章 前言第 1.1 节 中药自动发药机设计意义江苏澳洋医药物流有限公司由澳洋集团下属医疗投资公司投资运作。实习期间我作为 江苏澳洋医药物流有限公司一名仓库管理

3、员，通过平时观察，我在想，能不能采用计算机 控制发放药物，来提高发药的速度，从而能够节约人力，提高工作效率。目前，绝大多数的中医院或中药房仍然采用手工称秤的方式来称取原生中药饮片。在 医生开具处方后，药剂师根据处方中的药材及重量标注进行称取，再凭感觉及经验按照所 开的副数将其分到每一副药里。这样就要求药剂师不仅要熟悉每味药材的存放地点，还要 精确称量。传统的配药方式劳动强度大，效率低，时间长，易出错，特别是对药剂师的依 赖性过强。这些缺点迫使人们思考以一种全新的配药方式来适应日益高速发展的中药产 业。在七十年未曾经出现过针对中药开发研制的“电子配药机”，因当时工业自动化、计 算机网络等一系列技

4、术的不发达，科技含量较低，又由于配药对象是原生中药饮片的限制， 药品定量、称取及包装都很困难，所以操作使用不便，实际应用价值不高，很快就被医药 市场淘汰，仅仅“昙花一现”。国家政策的大力支持，中药配方颗粒的成功研制，相关技术的成熟，推出一种全新的 配药方式成为了可能。中药配方颗粒自动发药机系统就是在这样的一个环境中应运而生。第 1.2 节 系统功能要求医生在终端 PC 机上开出电子处方，然后通过医院内部局域网将电子处方的信息存储 到网络的数据库服务器。划价的 PC 机负责将数据库服务器的电子处方调出，完成患者的划价工作。划价完成以后，上位机的发药员将完成划价以后的电子处方加入配药任务队列自动取

5、 药、发药。上位机是一台性能较高的 PC 机来实现，与我们设计的中药配方颗粒自动发药 机信息管理系统配合，负责发药机的控制和维护。完成了处方的审核，并协调控制整个自 动发药机的运行。由 PLC 系统控制自动发药机运行。机电控制系统由专门药库，取药装置、取杯装置和 封口装置组成，能完成药瓶的精确定位和药品的定量输出。整个系统的设计包含了多处功 能反馈以及错误报警。打印机主要是负责系统打印各种查询统计报表，处方，以及划价单。条形码阅读器主要负责的是当取药的时候，药品身份验证，以检查、核对所取药品 是否与处方上的相符；当换药瓶的时候，避免药瓶放错位置。第 1.3 节 系统实现的功能我们研制开发的中药

6、配方颗粒自动发药机系统是结合了机械自动化、计算机编程、计 算机网络、数据通信、光电数据采集等等先进技术，来实现中药配取的机械化、自动化和 网络化。本发药机系统药架储药 432 味，能够充分地满足中药开方，且可以自由增加或减少药 品的味数。研制开发的中药配方颗粒自动发药机系统具备如下主要功能:1系统自动复位:发药机系统的各组成部分别回到初始状态:封口机复位;转筒 复位。2系统自检功能:新药瓶上架时，通过自检将药架上药瓶的位置信息、条形码信息反 馈回发药机控制平台，并存储到相应数据库。3，自动配药功能:当处方里的药品信息通过内部局域网传输入上位PC机后，计算机 将通过下位机PLC驱动取药装置准确定

7、位并通过药品条形码检查药品的正误，自动、精确 取药，并遵循传统中医的服用习惯分别包装后送出。在整个取配药的过程中上位PC机可 以监控。4.自动核对功能:在系统开始进行取药之前，自动检查输入处方的药品信息有无禁忌、 互克、毒药和精神类药。如有错误，则机器自动报警提示，是否继续由药剂师来决定；如 无，则系统自动完成取药、包装全过程。5自动打印功能:取药、包装正常完成之后，相关的信息可以通过打印机打印出来。 打印内容包括患者姓名、性别、年龄等身份信息，主治医生姓名，所开药品的种类、数量、 价格以及服用方法。6报警提示功能:计算机控制系统，系统设计有多种安全、可靠措施，有缺药报警、 加错药报警、取药失

8、败报警、药品过期报警、系统故障报警等功能。7统计查询功能:系统还有用药统计、病历统计等多种信息统计功能，可以即时提供 对药品使用、库存和患者病历情况的查询。第二章 中药自动发药机系统分析第 2.1 节 中药自动发药机工作过程中药配方颗粒自动发药机系统的设计思路中医院的医生根据病患者的病情开出电 子处方，在划价处通过计费系统计算、收取费用以后，将处方信息通过医院的内部局域网 络转送到医院中药房内的主控计算机中，添加至配药任务队列，主控计算机读取处方的综 合信息（包括患者姓名、药品名称、计量单位以及份量），并查询中药数据库，再计算优 化取药所需的最短路径，形成启动指令并传输给PLC控制系统，PLC

9、驱动发药机完成取杯、 取药、包装。如果配药任务成功完成，主控计算机的输出端液晶显示屏上会显示患者信息， 并驱动相联的打印机输出病患者药方的信息，与包装好的中药颗粒一同交付给患者。如果 配药任务由于某些原因，如：药品名人为写错、禁用药品等等，主控计算机会提示报警， 维修人员维修完成以后，重新发送。第 2.2 节 发药机控制系统设计中药配方颗粒自动发药机系统由中药配方颗粒发药机和发药机信息管理系统两大部 分构成。该系统的研制涉及到计算机、通信、机械、人工智能等多个技术领域的理论知识。 整个系统的硬件部分是由局域网的多台终端计算机、一台打印机、两个条形码阅读器（一 个条形码阅读器是换药的时候使用，另

10、一个是自动发药机取药进行可靠性保证使用的）和 中药配方颗粒发药机组成。中药配方颗粒发药机取药发药系统图2-1 中药配方颗粒自动发药机系统硬件配置框图该系统的核心部分是由主控计算机PC（上位机）、PLC控制系统（下位机）、取药发药系 统这三部分组成。其中主控计算机PC作为整个系统的上位机，采用人机界面实现系统的 管理和协调，主要负责数据信息的输入、分析、处理、输出，提供给终端用户PC以数据 库支持，建立与PLC的通信连接，发送信息、指令到PLC,接收PLC的运行状态信息，进 行实时监控;完成液晶屏显示和药方及反馈信息的打印PLC控制系统作为整个系统的下位 机，主要负责管理取药发药系统；接收上位机

11、发送的信息数据，并控制硬件装置，如：步 进电机、取药机械手、条形码阅读器等执行相应的操作。取药发药系统包括了电机系统、 条形码别系统 、取药机械手驱动系统、药杯封口装置等等，其接收指令实现具体的识药、 取药 、包装这一系列完成。中药配方颗粒自动发药机系统由局域网的多台终端设备协同工作。其整体的拓扑结构 图如图 2-2所示。医生诊室终端电子处方信息划价终端中药信息数据库（曲匸内部局域网 孑万信息、L 价格信息中药房上位c机管理系统药品条形码信息配药任务状态信息处方及价格信息自动取药系统条形码阅读器峠打印机控制动作状态反馈条形码阅读器自动取药系统（取 杯取药圭寸口装矍丁患者图 2-2 中药配方颗粒

12、自动发药机系统的整体拓扑结构图第三章 中药配方颗粒自动发药机控制系统硬件设计第 3.1 节 中药配方颗粒自动发药机硬件系统简介中药配方颗粒自动发药机系统的硬件主要包括储药架、储药瓶、导轨、取药机械手 旋转送杯装置、自动封装机、负压产生装置、两个条形码阅读器以及上位计算机、打印机 系统总体结构如图 3-1 所示。药架药瓶送杯装置图 3-1 发药机总体示意图3.1.1 储药架的设计储药架是整个控制系统的对象，采用长方体的形态。储药架为直排矩阵模式，整体尺 寸为:4000mmX2300mmX1000mm。外壳为钢架结构，共分为四个框架，其中单一的框架分 为9排，且每排之间的距离约为80mm。每排可放

13、置12个储药瓶，共计432个药瓶。储药 架如此设计既可以方便取药操作，又可以使储药瓶数目易于扩展。储药架的大小可以根据 不同级别医院或药房的实际情况做相应的调整。储药钢架的前部底端安装导轨，如图3-2 所示。药架药瓶3-2储药架示意图3.1.2储药瓶及药杯的设计储药瓶采用特殊的塑料材质制成，符合国家药品卫生标准大小的设计都是经过严密的图3-3储药瓶侧视图3.1.3取药机械手的设计取药机械手主要由三部分组成，由上至下依次是:条形码阅读器、取药齿条、开关机 械夹。以下过程同前第 3.3 节 中药配方颗粒自动发药机系统配置该设备的折纸机、推板杆伺服电机、主电机与真空泵采用 PLC 进行控制。现场有光

14、电 检测开关 11 个，接近检测开关 2 个，压力检测开关 1 个。另外手动控制按钮 6个，自动 控制按钮 2个，工作方式选择开关2 个，其次，变频调速系统需要2 个数字输入点，所以 PLC 需要 26 个数字输入信号。系统控制对象是折纸机、推板杆伺服电机、主电机与真空 泵。折纸机需1个电磁阀控制，推板杆伺服电机为单向运输，仅需1 个输出点，主电机与 变频器组成变频调速系统需要 1 个数字输出，真空泵的输出作为吸说明书与吸药盒使用, 其中吸说明书需一个电磁阀控制，吸药盒需 2 个电磁阀控制，废品剔除需 1 个电磁阀控制， 给药盒仓加料需要 1个盒仓升降控制电磁阀，故现场控制信号有 9 个，另外

15、设置了“准备 就绪”、“循环”、“停止”和“故障”等系统状态指示灯 4 个，所以系统需要有 20个数字 量输出。根据输入输出信号的数量、类型及控制要求，同时考虑到系统维护、功能扩展以及经 济性等因素，主控部件决定选用西门子SIMATICS7-200 CPU226可编程控制器，其共有24 个输入点和 16 个输出点，同时外加一个数字量扩展模块 EM223 产品编号为 6ES7 223-1PH20-0XA0 该模块有 8个数字输入， 8 个数字输出。第 3.4 节 自动发药机控制系统接线图与 I/O 分配表PLC 外部接线图如图 3-9 所示，分配表如表 3-1 所示。上位PC机 信 号机械手基准点检测说明书料位检测药盒料位检测条形码检测吸盒方向检测说明书吸下检测药版上检测药版下检测高速脉冲输入端 说明书夹住检测 盒吸下检测 机械手基准点检测舌头检测 瓶仓位置检测变频器运行正常变频器故障手动控制吸说明书拆说明书吸药盒推板推入真空泵剔废C手动停止L手动停止I2.0Q1.2I2.1Q1.3I2.2Q1.412.3Q1.524Q1.6I2.5Q