中药智能配药控制系统的硬件设计

为提 高 中药 的利 用率，把 目前 粗放 型 的配 药方 式 转化 为精 确定 量的 方式，相 关方 面 的专 家 已经做
统， 分别驱动同步带传动机构和取药机构， 中同步 其
带执 行 Ｘ、 Ｙ方 向 的传 动 运动 。
了大量的研 究， 已取得 了一 定的成果， 并 特别是在精
确 定量 方 面取得 较 大进展 。 如何 提 高抓 药效 率 、 但 避 免 出错 问题 仍 未能较好 解 决 。本文提 出的硬件 设计
根据 中药智能配药 系统控制对象的情况，中药 配药装置根据处方要 求￣４ 取药，需要对每个 药箱 － ｉ －
整 个 机 电控 制 系统 由 Ｐ Ｃ 作 为 下位机 控 制 系 Ｌ 统 的核 心 ， 供 了整 个控 制 系统 的 流程 。 提 系统通过 光
电识 别 器进行 差错验证 ，用 以保 证 系统取 药的准确
Ａｂ ｔ ｃ ： ｎ ｏｄ ｒｔ ｖ ｒｏ ｈ ｘｓ ｎ ｉｐ ｎ ｉｇｃ ｎｒ ｌ ｙ ｔｍ ａｄ ｒ ｅｉｎｄ ｆ ｉｎ ｉｓ ｔｅｄ — ｓｒ ｔ Ｉ ｒｅ ｏ ｅ ｃ ｍｅｔｅｅ ｉｔ ｇｄｓ ｅ ｓ ｏ ｔｏ ｓｅ ｈ ｒ ｗａｅｄ ｓｇ ｅ ｃｅ ｃｅ ， ｈ ｅ ａ ｏ ｉ ｎ ｓ ｉ
摘
要： 为攻克现有配百度文库控制 系统的硬件设计的不足 ， 设计 了对应的取药机构、 定位机构、 机械机构、 电
机控制系统 ， 实现 了Ｐ Ｃ对取药行走装置较高效、 Ｌ 智能的控制。
关键 词 ： 中药智 能配 药系 统 ；Ｌ 硬件设计 ； 进 电机 Ｐ Ｃ； 步 中图分 类 号 ：Ｐ ７ Ｔ ２３ 文 献 标识码 ： Ｂ 文章 编号 ：６ １４ ９一 ０ １９０７ —３ １７ —７ ２（ １）—１１０ ２
ｓ ｇ ｆ Ｉ ｔ ｌ ｉ ｅ ｔ ｏ ｔ ｏ Ｓ ｓ ｍｏ ｒ ｄ ｔ ｏ ａ （ ｉ ｅ ｅ Ｍｄ ｉ ｅ Ｐ ｅ ｃ ｉ ｔ ｏ ｒ ｒ ｉ ｎ ｏ ｎ ｌ ｇ ｎ Ｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｔ ｅ ｅ ｆ Ｔ ａ ｉ ｉ ｎ ｌ ｈ ｎ ｓ ｉ ｎ ｒ ｓ ｒ ｐ ｉ ｎ ｈ ｄ ｅ ｃ
熊旺平 周 娴
Ｘｉ ｎ ａ ｇ ｉ ｇ Ｚ ｏ ａ ｏ ｇ Ｗ ｎ ｐ ｎ ｈ ｕ Ｘｉｎ
（ 江西 中医学院计算机 学院， 江西 南昌３ ００） ３ ０４
（ｃ ｏ ｌ ｆ ｏ ｕｅ， ｉ ｇ ｉ ｎｖ ｒ ｔ ｆ ｒｄｔ ｎ ｌ ｈｎ ｓ ｄｃ ｅ Ｊａ ｇ ｉ ｎ ｈ ｎ ３ ０ ４ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｍｐ ｔ Ｊ ｎ ｘ ｉｅｓ ｙ ａ ｉｏ ａ Ｃ ｉｅｅ ｉ ｉ ，ｉ ｘ ｃ ａ ｇ３ ０ ０ ） Ｃ ｒ ａ Ｕ ｉ ｏＴ ｉ Ｍｅ ｎ ｎ Ｎａ
１ 智能 配药 硬 件 系统 总体构 成
的时序问题在 Ｐ Ｃ控制程序 中实现。 Ｌ 控制 系统使 用
环 形编码 器 ， 可以测量 出电机运行 的位 置 ， 馈 回控 反 制 系统 ， 制 系统 将其 与给 定 的位 置进行 比较 ， 为 控 作 反馈 信号 处理 。
在 中药智能配药系统的控 制 中，取 药装置在 药 柜 内ｘ和 Ｙ方向的移动由两个步进 电机驱动 ， ｚ 其
方案 能较 好 地解 决这 一 问题 。
系统 的主要控 制信 号 由 串行 通信 接 口输入 ， 还 使 用手 动控 制 进行 位 置 调 整 和 出错 时 进 行 手 工 配
药。 个控制 系统 的 各个驱 动模 块是相 互独 立 的 ， 整 没
有耦合情况。但整个控制流程的各个坐标之 间运动
Ｋｅ ｗｏｒｓ Ｃ ｉｅ ｅＩｔｌ ｇ ｎ ｓ ｅ ｓ ｇＳ ｓ ｍｓ Ｐ ｙ ｄ ： ｈｎ ｓ ｅｌ ｅ ｔ ｐ ｎ ｉ ｙ ｔ ｎ ｉ Ｄｉ ｎ ｅ ； ＬＣ；Ｄａｄ ｒ ｓ ； ｔｐ ｅ ｔ ｒ ｒｗａｅＤｅ ｉ ｎ ｇ Ｓｅｐ ｒ Ｍｏ ｏ
０ 引言
性 。控制 系统 的主要 组成 部分 分为 三个 电机 控 制 系
ｓｇ ｆｔ ｅ ｃ ｒｅ ｐ ｎ ｉ ｇ ｄ ｓ ｅ ｓ ｒ ｏ ｙ ｐ ｓ ｉ ｎ ｎ ｅ ｈ ｎ ｓ ， ｃ ａ ｃ ｌａ ｅ ｃｅ ， ｔ ｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｔ ｍｓ ｉ ｎ ｏ ｏ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ｉｐ ｎ ａ ｙ ｂ ｄ ｏ ｉ ｏ ｇ ｍ ｃ ａ ｉ ｈ ｔ ｉ ｍ ｍｅ ｈ ｎ ａ ｇ ｎ ｉｓ ｍｏ ｏ ｏ ｔ ｓｅ ， ｉ ｏ ｓ Ｐ ｅ ｅｍ ｅ ｉ ｉ ｅｔ ｃ ｉ ｖ ｒ ｆ ｃｅ ｔ ｌ ｉ ｇｄ ｖ ｃ ，ｎ ｅｌ ｅ ｔ ｏ ｔｏ ． ＬＣ ｔ ｇ ｔ ｄ ｃ ａ ｈ ｅ ｅ ａｍｏ ｅｅ ｉｎ ｋ ｎ ｅ ｉ ｅ ｉ ｔｌ ｇ ｎ ｎ ｒ １ ｏ ｈ ｔ ｎ ｏ ｉ ｗａ ｉ ｃ
向接近药箱的运动和下药的运动都是 由小车上的步
中 智 能 酝药 拄 缸 系 统 硬 件 设 讨
进 电机 驱 动 。 个 配药控 制 系统要 实现 的 目标是 ： 整 准
２ 步进 系统与伺 服 系统
确、 可靠地控制 系统中的各配药设备 ， 以便顺利、 高
效地 完成 配药任 务 。
有关 ， 要根 据 负载 转矩 、 惯性 转矩 的 大 小设 定。 除 了
防止失步外 ， 为改善步进 电机运行平稳性和可靠性 ，
现代步进 电机 常用 ｓ字型加减速控制代 替 匀加减 速控制。有 多种 ｓ型曲线可供 选用， 以适应 不同的
负载要 求 。
４ 药 品定位 的 实现
进行 自 动定位， 这样只需选择要取药的药品， 上位管
理计算机控制下位机直接将取药装置移动到相应的
位置， 高取药的工作效率。 提 这样就对运动 系统有一
一
定的精度要求， 因此考虑选用步进 电机或伺服 电机 。
普 遍认 为 直流 、 交流伺 服 系统 与 步进 系统 比较 起 来
有 以下优 点 ：