基于PLC的药物分类控制系统设计

(整期优先)网络出版时间:2024-01-12
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基于PLC的药物分类控制系统设计

宋洪旺  柳娜

(山东协和学院、济南、250107)

摘要本文研究的药物分类控制系统针对目前国内医院药房中依靠人工取药工作效率低、工作任务重、易出现错误等问题,将药物分类控制系统已自动化发药为应用背景展开研究,首先分析了国内外药房自动化设备的应用状况,归纳使用中的问题,在此基础上,设计完成针对盒类包装的药物存储分类发放的系统设计。介绍了药物分类控制系统的整体功能。然后对系统的硬件进行了分析设计选型,根据药物分类控制系统要求编写完成PLC程序和上位机组态。实现了盒装药物的自动存储、分类、发放功能。

关键词:药物分类PLC  自动分药

1.研究背景与意义

随着现代医学的不断发展和进步,药物的种类和数量不断增加,加上中国人口众多,药品需求量大,药品的管理和分类也变得越来越复杂。传统的手动分类方式存在分类不准确、效率低下、易出错等问题。因此,研究一种药物分类控制系统,提高药品分类的准确性和效率,降低工作风险,保障患者用药安全,具有重要的现实意义。

基于PLC的药物分类控制系统能够有效地解决传统药品管理方式存在的一些问题。此外,药品管理涉及到患者的用药安全问题,基于PLC的药物分类控制系统可以通过多种安全保护措施,如药品过期预警、误投药品识别等,保障患者用药的安全性。另外,基于PLC的药物分类控制系统可以提高药品管理的效率和精度,避免了传统手动分类方式中存在的分类不准确、效率低下、易出错等问题。该系统可以快速、准确地完成药品分类和归档工作,提高了药品管理的工作效率和管理水平。

2控制器件和控制原理

药物分类系统利用计算机视觉和机器学习技术对药品进行自动分类和识别,首先通过摄像头进行数据数据采集:采集药品图片、名称、剂量、成分等信息,并标注好类别信息。然后对采集的数据进行预处理,包括图像处理、数据清洗、数据归一化等操作,以便后续的分类和识别。下一步提取药品包装图片的特征,如颜色、名称等。使用SVM支持向量机算法对提取的特征进行分类和识别,建立药品分类模型。将建立的分类模型集成到药物分类控制系统中,实现对药品的自动分类和识别。药品分类和识别的准确性是非常关键的,因此建立分类模型时需要考虑多种因素,如药品的形状、颜色、标志和条形码等。同时,为了保证系统的稳定性和可靠性,还需要对系统进行多次测试和优化。

机械手是一种自动化装置,能够代替人工按照预设的程序将物体进行搬运。在药物分类控制系统中,分类后的药品需要通过机械手放到指定的位置进行存储[9]。如图2-2所示,机械手通常由横向线性模组、纵向线性模组和送药装置组成。送药装置固定在纵向线性模组上,纵向线性模组固定在上下两个横向线性模组上。上下横向线性模组由同步轴连接,实现同步转动。横向线性模组和纵向线性模组分别由伺服电机驱动,协同工作实现送药装置的定位,然后送药装置依次将药品送入待补充药品的储药槽。通过机械手的自动化搬运,药物分类控制系统能够快速、准确地完成药品的储存和补充,提高了药房的药品管理效率和准确性。

3.系统结构设计及硬件选型

药物分类控制系统主要针对盒装药品,需要长时间连续工作,因此需要机构具有出色的稳定性,能够长时间可靠的运行,同时要求系统设计简单、易于维护。能够适应医院药房内环境。在控制系统的选型中,单片机控制系统编程语言速度快、购买运行成本相对更低,但受到电磁干扰的影响较大,兼容性和可靠性均较差,不适合用于药物分类控制系统。相比之下,PLC具有较强的抗干扰能力和稳定性,因此更适合用于药物分类控制系统。随机电子技术的迅速发展,市场出现了各种品牌的PLCPLC一种工业自动化控制设备,它的硬件主要包括CPU、数字量\模拟量输入输出模块、电源模块、通信模块等[13]CPUPLC的核心部件,能够执行用户编写的程序并实现相应的控制功能。输入模块用于接收仪表、开关、按钮等的输入信号。将信号转换成数字信号,传输给CPU。输出模块用于输出控制信号,将CPU处理后的数字信号转换成可控制的电信号,控制继电器、电机、执行器等输出设备。电源模块为PLC提供稳定的电源。通信模块用于与其他设备或系统进行通信,实现数据交换和联网控制等功能[

4总结

随着药品的管理和分类也变得越来越复杂。研究出一种药物分类控制系统,提高药品分类的准确性和效率,降低工作风险,保障患者用药安全。首先系统学习研究目前国内外的发展和研究现状,在构思药物分类控制系统在医院药房的工作流程基础上,建立基于PLC的药物分类控制系统,应用于医院药房盒装药物的自动发放,将系统分为药物分类储存和出药系统两个子系统,根据功能需求完成系统设计。并对系统硬件进行分析设计选型。在控制系统设计中,采用了矩阵式电磁铁控制方案和矩阵式反射式光电传感器循环扫描信号采集方案。为了满足药物分类控制系统的需求,采用组态王作为开发软件设计上位机信息管理系统,该组态软件能够与医院原有信息管理系统通讯,实现处方信息的传送并解析,然后根据解析的信息控制指令的发放和反馈。实现对药物分类控制系统工作过程的监控管理。

参考文献

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