专利名称：：自动化药房的控制方法
技术领域：
：本发明涉及自动化药房的控制方法，具体涉及针对盒装药品的自动摆放、存储和按处方自动发药自动化药房的控制方法。
背景技术：
：药房作为医院的第一窗口，代表着医院的形象。患者对医院的印象主要来自于药房。而在医院门诊药房发药窗口前，每天的上午和下午的领药高峰期，病人都需要排成长度，等待药剂师按照医生给病人开写的处方，在药品货架上取下药品，发给病人。病人等候时间甚至长达半小时，三甲医院由于求医患者众多，更是如此。另一方面，药剂师手工发药，凭个人记忆或者药品标签判断，极容易出现差错，甚至出现用药事故。药剂师成为仓库保管员，他们在药剂学上的专业知识得不到施展，造成一定范围的人力资源浪费。针对医院门诊药房的盒装药品发放，完全有必要设计一种自动化药房，降低药剂师劳动强度，提高药品发放的效率和准确率，提高医院药房服务质量。因此，需开发自动化药房的控制方法以实现自动化药房的自动化控制要求，能使自动化药房按照处方要求准确发放盒装药品，能够储存一定数量的盒装药品，确保发药功能连续进行，自动或者半自动把药盒放在确定的药品储位上。
发明内容本发明的目的是提供一种针对盒装药品的自动摆放、存储和按处方自动发药自动化药房的控制方法。本发明的目的通过以下技术方案来实现自动化药房的控制方法，其特点是采用工业控制计算机为上位机，一张伺服运动控制卡、两张步进运动控制卡、一张数据采集卡和一套可编程逻辑控制器为下位机，上位机与下位机通信传输；由工业控制计算机负责协调多个下位模块，从服务器获取处方信息、控制药品发放动作并且在所有动作请求中优先保障出药，从服务器获取上药清单信息、控制药品输入和摆放动作，出药和上药请求并发执行并保证优先相应出药动作请求；伺服运动控制卡控制上药机器人和升降机，其中两个通道做平面插补运动、控制机械手定位，其中两个通道做同步伺服运动、控制升降机同步运动；两张步进运动控制卡，控制上药输送机步进电机、升降机传动带步进电机、升降机翻板步进电机及三个分拣口翻板步进电机，数据采集卡，实时采集上药输送系统中药盒的长度尺寸、宽度尺寸和高度尺寸；可编程逻辑控制器，控制上药机械手翻板电磁铁、出药机构电磁铁和用来记录药盒数量的光电开关，在控制上药翻板和出药机构翻板动作的同时，采集光电计数器信号，获取储药槽当前的出药量；上位机与下位控制器协调动作，使自动化药房自动上药、密集存储和自动发药。进一步地，上述的自动化药房的控制方法，所述步进运动控制卡有六个步进通道，上药输送机步进电机分配1个步进通道，升降机传动带步进电机分配l个步进通道，升降机翻板步进电机分配1个步进通道，三个分拣口翻板步进电机各分配1个步进通道。更进一步地，上述的自动化药房的控制方法，所述数据采集卡有3路A/D电压采集通道，分别采集药盒的长度、宽度和高度尺寸。本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在由上位控制计算机与下位伺服运动控制卡、步进运动控制卡、数据采集卡和可编程逻辑控制器通信协调动作，完成药房自动上药、密集存储和自动发药，较好实现了药房整体流程自动化。伺服运动控制机械手定位和升降机定位，其定位精度较高，步进运动控制大大降低了控制成本，数据采集实时性好，采用可编程逻辑控制器控制I/O量，不仅成本低，而且可靠简便；经济效益和社会效益显著，具有极好的实际应用意义。下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明图1:升降机、机械手伺服控制系统示意图2:升降机皮带、升降机挡门、上药输送带及分拣翻板控制系统示意图3:数据采集卡采集示意图4:可编程控制器控制系统示意图。具体实施例方式自动化药房包括上药输送系统、上药机械手、出药升降机、出药机构和分拣系统，为了使平面直角坐标机器人配合装有灵巧动作机构的机械手完成盒装药品的规则摆放，实现自动按清单上药，自动按处方发药，其控制内容包括伺服运动控制、步进运动控制、数据采集、I/O控制四大部分。以工业控制计算机为上位机，一张伺服运动控制卡、两张步进运动控制卡、一张数据采集卡和一套可编程逻辑控制器为下位机，上位机与下位机之间通信协调动作，实现对自动化药房上药、存储和发药进行自动化控制。伺服运动控制如图1所示，工控机连接PMAC运动控制卡，PMAC运动控制卡连接伺服放大器，伺服放大器连接升降机电机和机械手电机。在机械手定位和升降机位置控制中，对定位精度要求较高，运动速度也较快，采用伺服电机作为驱动器；需4个伺服通道，机械手平面定位的2个伺服通道，升降机左右两端同步上升的2个同步伺服通道。步进运动控制如图2所示，工控机连接PC1020运动控制卡，PC1020运动控制卡分别通过驱动器连接步进电机，步进电机分别驱动升降机皮带、升降机挡门、上药输送带和分拣翻版。上药输送机位置控制、升降机传送带位置控制、升降机挡板位置控制和三个分拣口挡板的位置控制，有6个步进通道，歩进运动不仅可以达到控制目的，而且大大降低了控制成本。数据采集如图3所示，工控机通过数据采集卡连接光电传感器，采集药盒的长度信息、宽度信息及高度信息。不同的储位存储的药盒尺寸一样，药盒在被放入之前进行尺寸检测，利用数据采集卡采集药盒尺寸，成本低廉，实时性好，需3路A/D电压采集通道。1/0控制如图4所示，工控机连接可编程序控制器PLC，PLC连接升降机输送带电机、电磁铁和光电开关。上药机械手翻板电磁铁、出药机构动作电磁铁由控制系统提供开关量输出，出药机构设置光电计数器，记下所出药盒的数量，控制系统提供开关量输入；采用可编程逻辑控制器控制I/0量不仅成本低，而且可靠简便。具体设计时，伺服运动控制卡的选择属于运动控制里的高端控制器，选择通用型运动控制卡，上药机器人2个伺服通道，做直线插补运动；升降机2个伺服通道，做直线插补运动。选择4个伺服通道，其中任意两通道可以做直线插补运动。步进运动控制卡的选择类别占用步进通道上药输送机步进电机1升降机传送带1升降机挡板1分拣系统3总共6个步进通道，市面上的步进卡多数拥有4个通道，故选择两块4通道的步进控制卡。数据采集卡的选择上药输送系统需实时采集药盒尺寸，药盒尺寸反馈给控制计算机，控制计算机比较药盒尺寸，再控制上药输送机的电机运动。采集药盒的长度、宽度和高度尺寸，共计3个通道，所以选择12通道，分辨率为12位的数据采集卡。可编程逻辑控制器的选择机械手上装有一个电磁铁，出药机构共56套装56个电磁铁，共57个电磁铁，需占用57个输出通道。每个出药机构装一个光电开关，共56个光电开关，需要占用56个输入通道。可编程逻辑控制器的输出输出点分布如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>具体应用时，由工业控制计算机负责协调多个下位模块，从服务器获取处方信息、控制药品发放动作并且在所有动作请求中优先保障出药，从服务器获取上药清单信息、控制药品输入和摆放动作，出药和上药请求并发执行并保证优先相应出药动作请求；伺服运动控制卡控制上药机器人和升降机，其中两个通道做平面插补运动、控制机械手定位，其中两个通道做同步伺服运动、控制升降机同步运动；两张步进运动控制卡，控制上药输送机步进电机、升降机传动带步进电机、升降机翻板步进电机及三个分拣口翻板步进电机，数据采集卡，实时采集上药输送系统中药盒的长度尺寸、宽度尺寸和高度尺寸；可编程逻辑控制器，控制上药机械手翻板电磁铁、出药机构电磁铁和用来记录药盒数量的光电开关，在控制上药翻板和出药机构翻板动作的同时，采集光电计数器信号，获取储药槽当前的出药量；上位机与下位控制器协调动作，使自动化药房自动上药、密集存储和自动发药。以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。权利要求1.自动化药房的控制方法，其特征在于采用工业控制计算机为上位机，一张伺服运动控制卡、两张步进运动控制卡、一张数据采集卡和一套可编程逻辑控制器为下位机，上位机与下位机通信传输；由工业控制计算机协调多个下位模块，从服务器获取处方信息、控制药品发放动作并且在所有动作请求中优先保障出药，从服务器获取上药清单信息、控制药品输入和摆放动作，出药和上药请求并发执行并保证优先相应出药动作请求；伺服运动控制卡控制上药机器人和升降机，其中两个通道做平面插补运动、控制机械手定位，其中两个通道做同步伺服运动、控制升降机同步运动；两张步进运动控制卡，控制上药输送机步进电机、升降机传动带步进电机、升降机翻板步进电机及三个分拣口翻板步进电机，数据采集卡，实时采集上药输送系统中药盒的长度尺寸、宽度尺寸和高度尺寸；可编程逻辑控制器，控制上药机械手翻板电磁铁、出药机构电磁铁和用来记录药盒数量的光电开关，在控制上药翻板和出药机构翻板动作的同时，采集光电计数器信号，获取储药槽当前的出药量；上位机与下位控制器协调动作，使自动化药房自动上药、密集存储和自动发药。2.根据权利要求1所述的自动化药房的控制方法，其特征在于所述步进运动控制卡有六个步进通道，上药输送机步进电机分配1个步进通道，升降机传动带步进电机分配1个步进通道，升降机翻板步进电机分配l个步进通道，三个分拣口翻板步进电机各分配l个步进通道。3.根据权利要求1所述的自动化药房的控制方法，其特征在于所述数据采集卡有3路A/D电压采集通道，分别采集药盒的长度、宽度和高度尺寸。全文摘要本发明提供一种自动化药房的控制方法，上位控制计算机与下位伺服运动控制卡、步进运动控制卡、数据采集卡和可编程逻辑控制器通信协调动作；上位控制计算机协调多个下位模块，出药和上药请求并发执行，并保证优先相应出药动作请求；伺服运动控制卡控制上药机器人和升降机；两张步进运动控制卡，控制上药输送机步进电机、升降机传送带步进电机、升降机翻板步进电机及三个分拣口翻板步进电机；一张数据采集卡，采集药盒长度尺寸、宽度尺寸和高度尺寸；可编程控制器，控制上药机械手翻板电磁铁、出药机构电磁铁和用来记录药盒数量的光电开关。上位控制计算机和下位控制器协调动作，完成药房自动上药、密集存储和自动发药，实现药房整体流程自动化。文档编号G05B19/418GK101470439SQ20071019227公开日2009年7月1日申请日期2007年12月24日优先权日2007年12月24日发明者刘相权,刘红梅,张银花,曹剑波,贤朱,伟王,超贠,赵雪峰,马永波申请人:苏州艾隆科技有限公司