【正文】 step7 軟件，新建文件并 命名 為藥品分揀，如圖 。 圖 數(shù)據(jù) 對象定義界面 圖 編寫腳本程序的界面 編寫腳本程序解析并顯示接收的藥方數(shù)據(jù) ， 如圖 。 圖 數(shù)據(jù)中心軟件 發(fā)送數(shù)據(jù) 界面 圖 串口調(diào)試助手 接 收 數(shù)據(jù) 界面 經(jīng)過多達(dá)幾百次的實(shí)驗(yàn)， 接收的數(shù)據(jù)包 沒有發(fā)生丟包的現(xiàn)象，說明 DTU 的工作穩(wěn)定可靠。 首先 將 服務(wù)器 所處的內(nèi)網(wǎng) IP 地址配置 為 ，所處的外網(wǎng) IP 地址配置 為， 路由器的內(nèi)網(wǎng) IP 為 。 為了便于利用模擬 的 醫(yī)療信息服務(wù)器進(jìn)行藥方數(shù)據(jù)的傳輸測試， 使得在服務(wù)器數(shù)據(jù)中心只發(fā)送一幀數(shù)據(jù)，本裝置就能驗(yàn)證通信、顯示及控制等功能，所以在 醫(yī)療信息服務(wù)器 側(cè) 對每個(gè)藥方進(jìn)行編號 ， 約定了 3一共 3 種 藥方 的編碼 ， 服務(wù)器 按照 Modbus RTU 11 協(xié)議的格式發(fā)送 1 或 2 或 3 給 DTU 模塊 ， DTU 轉(zhuǎn)發(fā)給 MCGS 觸摸屏 ， 協(xié)議格式 如表 所示 ，由設(shè)備地址、命令字、 16 位的寄存器地 址、 16位的發(fā)送數(shù)據(jù)、 16 位的 CRC 校驗(yàn)碼組成 。 因此 ，如果 需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較小可以考慮使用 ASCII 協(xié)議，如果所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量比較大， 考慮 使用 RTU協(xié)議。 標(biāo)準(zhǔn) Modbus 協(xié)議有 ASCII（美國標(biāo)準(zhǔn)信息 交換代碼） 模式和 RTU（遠(yuǎn)程 終端設(shè)備 ） 10 模式， 各自的數(shù)據(jù)幀格式 分別 如圖 和 所示 。 接下來登陸花生殼 軟件 看看是否已經(jīng)開始工作 ，在花生殼軟件成功登陸后的界面上 右擊， 如圖 所示。 登陸后界面如圖 所示。 （ 2）利用花生殼軟件搭建服務(wù)器 花生殼是完全免費(fèi)的桌面式域名管理和動態(tài)域名解析（ DDNS）等功能為一體的客戶端軟件 。 e、 修改完相應(yīng)的參數(shù)后 ， 點(diǎn)擊 圖 所示功能按鈕區(qū)域的 “保存配置參數(shù)” 按鈕保存修改的參數(shù)， 日志窗口 提示“ 保存 配置參數(shù)：成功！” 就配置完成了， 如圖 所示。 在串口參數(shù)設(shè)置區(qū)域選擇相應(yīng)的串口號，把波特率配置為 115200bps，數(shù)據(jù)位為 8，校驗(yàn)位為 NONE，停止位為 1，流控制為NONE。在設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)后Online 指示燈 閃爍，連接上服務(wù)器后即常亮，表示 DTU 正常工作。 本設(shè)計(jì)中采用了廈門才茂公司的 CM3610P GPRS DTU 模塊 ，該產(chǎn)品采用工業(yè)級設(shè)計(jì)，工作溫度范圍達(dá)到 40186。 藥 品 貨 架控 制 單 元顯 示 單 元通 信 單 元電 源智 能 藥 品 分 揀 裝 置 圖 智能藥品分揀裝置的結(jié)構(gòu)圖 3 裝置的具體設(shè)計(jì) 智能藥品分揀 裝置 的 具體 工作 過程 為 其 通信單元接收到 醫(yī)療信息 服務(wù)器發(fā)送的藥方信息后，由 顯示單元 對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)義處理，把處理好的數(shù)據(jù)顯示在觸摸屏上；另外，顯示單元 還需把處理好的數(shù)據(jù)發(fā)送給 PLC，點(diǎn)亮某些待取藥品所在貨架的指示燈來引導(dǎo)工作人員快速準(zhǔn)確取到藥品。根據(jù)設(shè) 計(jì)方案確定藥品架的尺寸，然后計(jì)算所需的木料數(shù)量及木板的面積，購買木料，制作藥品架。 為了實(shí)現(xiàn)以上功能，該裝置由通信、顯示 單元、 控制單元 及藥品架 等 四 個(gè) 部分 組成。該智能化藥房僅僅是針對三九集團(tuán) 生產(chǎn)的中藥飲片和膠囊 設(shè)計(jì)而成的 配 發(fā)藥 一體 的自動化設(shè)備， 只能供給藥店 和醫(yī)院藥房 用來發(fā)放三九品牌的 藥品 ，發(fā)放量小 ，應(yīng)用面窄。 另外，醫(yī)院 藥房 的藥品種類非常多， 擺放分散，藥師 需要不停奔走取藥，是對體力的巨大考驗(yàn)，難免由于疲累會取錯藥，所以醫(yī)院藥房要 2個(gè)以上的藥師共同確認(rèn)藥品的名稱和數(shù)量，這又造成了人力的浪費(fèi) 。I 基于 GPRS 的智能藥品分揀裝置設(shè)計(jì) 摘要 近年來，人們生活水平不斷提高，逐漸 出現(xiàn)了 許多因?yàn)闆]有 合理膳食，也缺乏適量運(yùn)動 引發(fā)的慢性 常見病?？床〉臄?shù)量急劇增多，而醫(yī)院工作人員要根據(jù)病人遞給的藥單一個(gè)一個(gè)的找藥和取藥，效率低，所以經(jīng)常在醫(yī)院 可以看到這樣的情形，人們在取藥的窗口排很長的隊(duì)伍，等待取藥。例 2 如， 北京航空 航天 大學(xué)和深圳三九集團(tuán) 聯(lián)合 承擔(dān) 開發(fā)了一個(gè) 國家 863 計(jì)劃項(xiàng)目“智能化藥房” ，已于 20xx 年 通過驗(yàn)收。 （ 4） 取藥完成后，滅掉信號燈， 發(fā)送取藥完成的確認(rèn)信息給醫(yī)院醫(yī)療信息服務(wù)器，則 完成 了 一次取藥過程。 3 四、 藥品架制作。顯示單元由 觸摸屏 構(gòu)成， 進(jìn)行通信協(xié)議的解析和訂單信息顯示，并控制 PLC（控制單元）的繼電器輸出，點(diǎn)亮 待取藥品在藥品 架 上所處 位置 的燈，以提示工作人員所需取的藥品所在地。 從 GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的以上特點(diǎn)可 知 :利用 GPRS無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn) 智能 藥品分揀 ,無論是 從數(shù)據(jù)傳輸效率、數(shù)據(jù)傳輸格式 ,還是后期的系統(tǒng)實(shí)施 維護(hù) 都很方便 。 連接好 串口線 并檢查無誤 后 ，連接天線，放入 已開通 GPRS 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 的 SIM 卡， 接通 9V 的直流電源 ， DTU 上的 PWR 指示燈 長 亮 ，表明 DTU 已通電 。 在“產(chǎn)品型號選擇區(qū)域”中，“類型”選擇為“ DTU”，“型號”選擇為“ CM xx60(P_EP)”。 設(shè)備 ID 號是 用戶自定義的 8位 十六進(jìn)制數(shù)據(jù)， 此處設(shè)為 120xx501， SIM 號是 所使用的 SIM 卡的 11 位手機(jī)號碼 ，此處為 13646278658。因此 使用了花生殼動態(tài)域名解析軟件來 解決這個(gè)問題 。 用該用戶名 登陸花生殼 ， 如圖 。 另外， 還要在路由 器的 動態(tài) DNS 中 填入 花生殼 軟件的域名 ，在瀏覽器中 輸入，進(jìn)入路由設(shè)置如圖 所示 ， 輸入花生殼 域名 信息后點(diǎn)擊保存。由于 Modbus 協(xié)議開放免費(fèi)，數(shù)據(jù)幀格式簡單， Modbus 協(xié)議在工業(yè)控制行業(yè)被很多廠商 采用， 各種檢測儀表、 控制 器等 可以 通過 RS23 RS42 RS485 等串口或 RJ45等以太網(wǎng)口 連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控 ，組成現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) 。 所以它的 傳輸效率低 。 常用的 MODBUS 功能碼有 ： 01保持線圈狀態(tài) 、 02讀輸入線圈狀態(tài) 、 03 讀保持寄存器 、 04 讀輸入寄存器 、 05 寫單個(gè)線圈 、 06 寫單個(gè)寄存器 、 15 寫多個(gè)線圈 、 16 寫多個(gè)寄存器 等。 接下來主要介紹本裝置和模擬醫(yī)療信息服務(wù)器之間的藥方信息通信測試過程。 再打開串口調(diào)試助手軟件，就可以看到數(shù)據(jù)中心發(fā)來的 “ 南通職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院 ” ，如圖 所示。 如圖 所示，為 本 設(shè)計(jì) 中用到 的 數(shù)據(jù)對象 。 所以針對 上述三菱 PLC 和西門子 PLC 各自的優(yōu)缺點(diǎn)，考慮 本裝置中 PLC 與觸摸屏之間 需 不斷進(jìn)行數(shù)據(jù)通信， 所以 選 用西門子 PLC，需 PLC 控制的輸出點(diǎn)數(shù)只有 15 個(gè)，根據(jù)s7200 系列 PLC 的輸入輸出點(diǎn)數(shù)規(guī)格，選擇西門子 S7200 CPU226來實(shí)現(xiàn)控制單元的功能 。 圖 下載 PLC 程序 界面 16 藥品架的制作 藥品架的設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，以及要達(dá)到的設(shè)計(jì)效果，對藥品 貨 架的尺寸以及 所需材料進(jìn)行 設(shè)計(jì) ，如圖 所示 。 圖 花生殼工作正常 如圖 所示， PLC 工作正常。 圖 觸摸屏運(yùn)行 同時(shí) PLC 和 藥品架 已經(jīng)做出了響應(yīng)，如圖 和 所示。通過不斷的發(fā)現(xiàn)問題，解決問題這一循環(huán)過程，將會大幅度提高人處理問題，解決問題的能力。 工作人員點(diǎn)擊觸摸屏上“訂單完成”按鈕之后，觸摸屏 自動 向數(shù)據(jù)中心發(fā)送所取藥品名稱和數(shù)量，進(jìn)行數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫 藥品 庫存 的 更新 。 從該藥品分揀裝置目前實(shí)現(xiàn)的功能 來看，本課題有很大的 研發(fā)空間 ， 建議后續(xù)改進(jìn)的 方向 為 ： 首先：數(shù)據(jù)接收 后控制功能不 由原來的 PLC 實(shí)現(xiàn)，而改 成 由 單片機(jī) 實(shí)現(xiàn) ， 在保證控制功能不變的前提下，可較大程度地節(jié)約成本。 如圖 所示，紅 色標(biāo)注的 00 是反饋的 取藥 未確認(rèn)信息。 首先 發(fā)送 編碼為 1 的藥方 數(shù)據(jù)， 功能碼為 00 06 00 03 00 01。另外把 MCGS 觸摸屏安裝在藥品貨架上方，方便查看。因要與觸摸屏連接，程序段中的輸入點(diǎn)將定義為 ～ ， ～ ， 保留， 可擴(kuò)展。 14 圖 西門子 PLC 的 屬性設(shè)置界面 圖 DTU 的屬性設(shè)置界面 編譯藥品分揀組態(tài)工程，下載 該工程到 MCGS 觸摸屏，調(diào)試運(yùn)行。用戶購買回觸摸屏后，根據(jù)自身具體的業(yè)務(wù)需求開發(fā)組態(tài)工程，實(shí)現(xiàn)各種 不同的功能。 圖 設(shè)置端 口號 界面 啟動數(shù)據(jù)中心 界面 如圖 所示，出現(xiàn)“啟動接收線程成功，系統(tǒng)就緒”的提示后，表明 數(shù)據(jù)中心開啟了。 當(dāng) 取藥完成被 確認(rèn)后， 服務(wù)器 會對 本裝置 返回 的 信息進(jìn)行讀取，以此來判斷 取藥 是否完成 ，更新病人的醫(yī)療信息和藥品的庫存信息 。 （ 2） Modbus 通信 內(nèi)容 的 約定 為了便于測試，在服務(wù)器和本裝置之間 約定 了遵循 Modbus RTU 格式的 通信編碼，每 組編碼對應(yīng)一個(gè)藥方，在 本裝 置側(cè) ，只要解析 服務(wù)器 發(fā)送來的藥方編碼即可。 但也正是由于 它傳輸?shù)亩际强梢姷?ASCII 字符， 用 RTU 傳輸?shù)臄?shù)據(jù) 只需 一個(gè)字節(jié)，用 ASCII 傳輸 的話 就 要把這個(gè)字節(jié)拆分 為 兩個(gè)字節(jié)，比如 RTU 傳輸一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)0xF9， ASCII 就需要傳輸字符 39。可在任一臺外網(wǎng)電腦中找到命令提示符，輸入命令 Ping ，然后回車。 圖 選擇新花生殼管理 的 界面 圖 添加映射 界面 c、 點(diǎn)擊 “ 添加映射 ”菜