摘? 要: 一種采用分級系統(tǒng)結構" title="系統(tǒng)結構">系統(tǒng)結構的中藥電子調配中心控制系統(tǒng)" title="控制系統(tǒng)">控制系統(tǒng)。它根據中藥濃縮顆粒劑自動化處方配制的特點,引入機器人控制技術" title="控制技術">控制技術、信息管理技術" title="管理技術">管理技術以及分布式計算機技術,將機器人技術與中藥調配技術相結合,組成了一套性能卓越的自動化配藥系統(tǒng)。

　　關鍵詞: 自動化處方配制? 中藥濃縮顆粒劑? 分級系統(tǒng)結構? 可編程控制

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　　由于中藥品種繁多、成份復雜、含量比例各不相同,因此傳統(tǒng)的中藥調配作業(yè)十分耗時費力,而且在調配成份和比例上經常出現差錯。隨著計算機技術、自動控制技術和機器人技術的發(fā)展,單味中藥濃縮顆粒劑的研制成功,使中藥配藥自動化成為可能。

　　中藥電子調配中心根據單味中藥濃縮顆粒劑自動化處方配制的特點,采用分級系統(tǒng)結構,將機器人控制技術、信息管理技術、分布式計算機技術和中藥調配技術結合起來,可在醫(yī)生所開的遠程處方的基礎上完成中藥處方的監(jiān)控和調配以及中藥的輸送、庫存顯示和處方記錄等功能,不僅減少了人工配藥的誤差,而且提高了配藥的工作效率。中藥電子調配中心的研制和應用必將促進中藥濃縮顆粒劑的銷售和推廣,對發(fā)展我國特色的藥品生產和管理自動化技術" title="自動化技術">自動化技術具有重要意義。

1 控制系統(tǒng)的功能

1.1 功能設計

　　中藥電子調配中心應滿足復雜多變的處方配制的要求,因此控制系統(tǒng)必須具備下述功能:

??? (1)醫(yī)生可在遠程工作站上進行處方的錄入、數據的存儲和查詢操作。

??? (2)醫(yī)院藥房電腦應具有處方的識別和數據分析功能;還應具備控制指令的交換、狀態(tài)的監(jiān)視以及通信能力;另外,要定時上報醫(yī)院藥房的存藥信息,便于藥品生產廠家進行生產的零庫存管理。

　　(3)中藥電子調配中心根據配藥指令進行調配時應具有以下功能:

　　·按藥型排序進行機器人運動規(guī)劃;

　　·自動取出相應數量的藥品;

　　·自動供藥、計數和輸送;

　　·供藥系統(tǒng)檢測,包括藥袋撕裂、卡機、缺藥等;

　　·系統(tǒng)在調配過程中同時顯示調配信息,便于進行監(jiān)控。

1.2 技術性能指標

　　綜合考慮系統(tǒng)實際運行的限制和應用的需要,要求整個系統(tǒng)達到如下的技術性能指標:

　　(1)配藥容量:每套一般由2排藥柜組成,配藥容量為306味或459味,可根據需要擴展藥柜排數。

　　(2)配藥速度:30～180秒/付。

　　(3)工作噪聲:<60dB;運行環(huán)境:溫度0～40℃,濕度0～80%RH。

2 控制系統(tǒng)的設計

2.1 工作流程

　　自動配藥系統(tǒng)的功能及控制系統(tǒng)的結構決定了系統(tǒng)的工作流程,如圖1所示。醫(yī)生在遠程端的工作站開出處方,通過Internet將處方信息傳給醫(yī)院藥房電腦,醫(yī)院藥房電腦經一系列的識別處理之后以工業(yè)控制總線為載體發(fā)出中藥配置命令,指揮底層硬件執(zhí)行命令,完成最終的中藥調配和中藥輸送。

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2.2 控制系統(tǒng)方案

　　自動配藥系統(tǒng)的控制系統(tǒng)是基于Internet及工業(yè)控制現場總線的分級系統(tǒng),如圖2所示。第一級是基于Internet的數據庫管理和數字網絡通信;第二級是計算機檢測與控制;第三級是基于工業(yè)控制總線的機器人的可編程控制;第四級是機器人的驅動單元和執(zhí)行單元。這種分級結構使得系統(tǒng)功能清晰,功能擴充方便,有利于控制系統(tǒng)性能的大幅度提高。

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3 控制系統(tǒng)的實現

3.1 機器人可編程邏輯控制器及機器人驅動單元

　　中藥電子調配中心的機器人系統(tǒng)是由直角坐標機械臂、機械手、藥柜體、輸送系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和配藥管理系統(tǒng)等部分組成。直角坐標機械臂、機械手都采用交流伺服電機驅動。可編程邏輯控制器(PLC)與伺服放大器之間組成絕對位置檢測系統(tǒng)完成機器人的位置控制。藥劑按最小劑量用鋁箔包裝,并把藥袋制成相互連接的形式,在藥袋之間設置易斷工藝孔。取藥時,機械手上的光電開關累計取得的袋數并反饋給PLC,即實現了自動秤量操作。在藥品的配制過程中,PLC通過RS232接口來控制LED顯示屏,保證報警信息的及時顯示。醫(yī)院藥房電腦只要發(fā)出配藥命令,PLC根據存儲器里相應的功能模塊程序完成中藥的配置、輸送、顯示以及報警功能。中藥電子調配中心機器人系統(tǒng)依靠其控制系統(tǒng)的高效性、伺服機構的良好電氣性能、機械傳動系統(tǒng)的高精度以及三種報警方式保證整個取藥系統(tǒng)工作的可靠性。

3.2 計算機監(jiān)測與控制

　　底層監(jiān)控級采用模塊化的PLC對裝置或設備運行狀態(tài)進行監(jiān)測,并實時上報狀態(tài)信息;并且通過RS232接口來控制LED顯示屏,保證報警信息的及時顯示。中間監(jiān)控級采用工業(yè)控制計算機完成系統(tǒng)機械執(zhí)行單元的控制,實現中藥處方的識別處理,生成底層監(jiān)控級控制設備(PLC)的配藥命令,并實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)。兩級之間以及PLC之間通過現場控制總線進行通信,交換控制指令和運行狀態(tài)數據。這樣通過兩層監(jiān)控級就建立了中藥處方自動配置系統(tǒng)的基本構件。

3.3 數據庫管理以及數字網絡通信

　　目前,局域網和Internet網絡應用技術已經十分成熟,可以充分利用這種技術將醫(yī)生門診、中藥生產廠家藥品庫、醫(yī)院藥房藥品收費系統(tǒng)、藥房供藥系統(tǒng)以及供藥監(jiān)控系統(tǒng)等連接起來以實現整個控制系統(tǒng)的最優(yōu)化。在局域網級,監(jiān)測與控制工作站實現了配藥系統(tǒng)動態(tài)地監(jiān)測和控制,也可以進一步建立處方工作站和處方錄入工作站以解決遠程門診工作站的不足之處。在Internet級,建立了門診工作站和中藥生產廠家工作站,可實現配藥系統(tǒng)的遠程控制以及藥品生產廠家進行生產的零庫存管理。由此而建立的處方數據庫可提供給門診工作站專家系統(tǒng)級的知識庫,而中藥廠家數據庫可將醫(yī)院藥房藥品信息和生產廠家?guī)齑嫘畔⑻峁┙o中藥生產廠家。另外,還可進一步建立處方輔助生成系統(tǒng)以及聯合網絡處方配制系統(tǒng)等,以滿足日趨復雜的自動化處方配制的要求。因此,這種基于Internet的數據庫管理系統(tǒng)和數字通信系統(tǒng)富于魯棒性,便于今后系統(tǒng)的擴展和延伸。

　　中藥電子調配中心根據單味中藥濃縮顆粒劑自動化處方配制的特點,在功能設計的基礎上提出了控制系統(tǒng)的分級系統(tǒng)結構,把可編程控制技術、信息管理技術和機器人技術結合起來,將新的技術和理念引用到中藥調配技術中,促進了機器人技術和自動化技術的研究應用,擴大了產品的適用范圍,使該產品不僅能夠調配袋裝“免煎中藥”,而且能夠發(fā)放西藥。目前中藥生產加工和前處理如中成藥丸劑、沖劑生產和藥品包裝等仍以手工勞動為主,且國內外在中藥制藥設備自動化技術開發(fā)與應用上仍然是一個盲點,因此大力發(fā)展機器人技術和自動化技術,不僅能提高產品的性能指標、降低勞動強度、提高生產率,而且對開拓藥品市場、提高市場競爭力有著重要意義。

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參考文獻

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