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随着我国经济的高速发展,人们的生活水平不断提高。“十一五”以来,我国的基层医疗服务体系和基本药物制度逐步完善,人们对药品的需求量也在快速增长。目前,我国大部分的药品销售是在医院药房实现的,药房的工作模式一直是传统的照方发药,药品调剂工作由药师手工完成,药师的劳动强度大、工作效率低、容易出现配药差错,患者排队取药时间较长。为了改善药房工作环境,将药师从繁重的药品调剂工作中解放出来,使他们能够为患者提供更专业、快捷的药学服务,必须应用先进的自动化技术和设备,设计全自动发药系统。 本文针对盒装药品,设计基于PLC和自行开发的多DO扩展模块的全自动发药控制系统。本文主要从全自动发药系统各功能实现方案,控制系统硬件构成,下位机控制程序设计和上位机监控程序设计等方面进行研究。 首先,论文进行了全自动发药系统方案设计。提出了出药系统、储药系统和上药系统的可行方案,并对多种方案进行了比较,根据我国国情和药房工作特点,最终确定了矩阵式斜槽密集储药方案,同步出药驱动及控制方案,扫描式出药检测方案和固定平面轨道机械手上药方案,提出并设计了药品数量在线检测功能。根据发药系统特点,确定选用PLC作为下位机控制器,选用组态王软件作为上位机监控平台。 其次,阐述了控制系统的设计原则和总体结构,分析了上位机和下位机的系统功能和硬件构成。论文针对全自动发药系统数字量输出端口使用量大的特点,按照数据串入并出的方式设计开发了一块低成本的多DO扩展模块:针对出药电磁铁,设计了驱动电路,实现了电磁铁的动作驱动和动作力度调节。 再次,论文提出了“分页式”处方数据传递方法,处方数据缓存及交替式存储方法,设计了处方数据接收程序,提高了上位机和下位机之间的处方数据传递速率;针对上药机械手启、停频繁的特点,对伺服电机加减速过程进行了S曲线规划,完成了伺服电机和上药机械手控制程序设计;编写了出药检测程序和检测结果处理程序。 然后,论文进行了组态监控画面和程序的设计,重点介绍了监控主程序和处方数据及出药检测数据处理程序。 最后,开展了控制系统主要功能的调试,包括处方数据传递、DO扩展模块、电磁铁驱动电路和伺服电机控制调试。调试结果为后续控制系统的进一步优化提供了基础。