基于plc的自動配藥系統(tǒng)及應(yīng)用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于PLC的自動配藥系統(tǒng)及應(yīng)用方法，基于PLC的自動配藥系統(tǒng)，包括PLC控制器，PID控制器、藥槽、傳送皮帶、驅(qū)動電機、回料缸、配藥缸、電子秤、PLC運動控制器和滑動小車；所述PLC控制器控制滑動小車將需要的藥品從藥品庫中取出，將將取出的藥品送入藥槽中；藥槽中的藥品通過振動落入傳送皮帶上，由傳送皮帶將藥品傳送至配藥缸中，在配藥缸下面放置電子秤，通過PLC控制器對電子秤實時監(jiān)測，精確的測量配藥缸中的藥物重量。達(dá)到了精確自動抓藥的目的。
【專利說明】基于PLC的自動配藥系統(tǒng)及應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及中藥配藥【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種基于PLC的自動配藥系統(tǒng)及應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，中藥在配藥過程中往往采用手工的方式進(jìn)行配藥，由于一副中藥所包含的中藥成分種類多，每一種藥物成份重量又各不一樣，從而導(dǎo)致中藥在配藥過程中其手工配藥時間較少，而且配藥的精度也容易發(fā)生較大的波動。目前由于中藥配藥過程的復(fù)雜性，使得還沒有自動化的中藥配藥專制或設(shè)備，即便是在一些專門的中藥配藥的地方，其要么采用手工的配藥方式，要么采用非常復(fù)雜的配藥裝置，從而使得這種配藥系統(tǒng)難以在大量的中醫(yī)院藥房推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種基于PLC的自動配藥系統(tǒng)及應(yīng)用方法，以實現(xiàn)精確自動抓藥的優(yōu)點。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種基于PLC的自動配藥系統(tǒng)，包括PLC控制器，PID控制器、藥槽、傳送皮帶、驅(qū)動電機、回料缸、配藥缸、電子秤、PLC運動控制器和滑動小車；
所述PLC控制器控制滑動小車將需要的藥品從藥品庫中取出，將將取出的藥品送入藥槽中；
藥槽中的藥品通過振動落入傳送皮帶上，由傳送皮帶將藥品傳送至配藥缸中，在配藥缸下面放置電子秤，通過PLC控制器對電子秤實時監(jiān)測，精確的測量配藥缸中的藥物重量；一旦配藥缸中的藥物重量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的重量值，則PLC控制器控制傳送皮帶停止藥品的傳送，之后將配藥缸中的藥物通過滑動小車送入相應(yīng)的配藥位置；同時在配藥過程中當(dāng)皮帶停止傳送之后，會有部分藥物殘留在傳送皮帶上，通過PLC控制器控制傳送皮帶反向運轉(zhuǎn)，將皮帶上殘余的藥物送入回料缸，回料缸中的藥物通過滑動小車送回至藥槽內(nèi)部，當(dāng)一種藥物分配完成之后，將藥槽中所有剩余藥物通過滑動小車送回至藥物庫中；
所述PLC控制器通過驅(qū)動電機驅(qū)動傳送皮帶運轉(zhuǎn)；
所述PID控制器，接收來自PLC控制器配藥成份量信息，并對電子秤的信息進(jìn)行實時監(jiān)
控；
所述PLC運動控制器，控制滑動小車對藥槽、回料缸和配藥缸的抓取和移動。
[0005]進(jìn)一步的，所述藥槽包括槽體、彈簧和擋片，所述槽體的底部上設(shè)置兩塊擋片，且每個擋片上設(shè)置一個彈簧，在擋片打開時，藥槽中的藥品從擋片間的孔中流出，當(dāng)藥品流出后，擋片在彈簧的作用力下回位。
[0006]進(jìn)一步的，所述回料缸和配藥缸結(jié)構(gòu)相同，均包括缸體、底板和電磁控制器，所述底板設(shè)置在缸體的底部，且底板和缸體間設(shè)置電磁鐵，所述電磁控制器通過對電磁鐵的控制實現(xiàn)底板的開合。
[0007]進(jìn)一步的，所述底板打開的最大角度為40度。
[0008]同時本發(fā)明的技術(shù)方案還公開一種基于PLC的自動配藥系統(tǒng)的應(yīng)用方法,包括以下步驟，
步驟1、在開始配藥之前PLC控制器接收配藥的配方，保存各種配藥成份的組成，以及各種成份的配藥量，同時將每一種配藥成份轉(zhuǎn)換成該藥物在藥物庫中存放的位置信息；步驟2、所述PLC控制器將每一種藥物的位置信息送至PLC運動控制器；
步驟3、所述PLC運動控制器驅(qū)動滑動小車從存放該藥物的位置上取出該藥物的藥槽，并將藥槽送至配藥的下料處；
步驟4、由PLC控制器驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)，帶動傳輸皮帶的傳輸，藥槽在下料處通過預(yù)先安放在下料處的藥物導(dǎo)孔，使得藥物順著導(dǎo)孔落入皮帶上；傳輸皮帶在驅(qū)動電機的驅(qū)動下將藥物傳輸至配藥缸；
步驟5、PLC控制器將該藥物的配藥成份量輸出給PID控制器，由PID控制器采集電子秤的稱量結(jié)果，并將配藥還需傳輸藥品重量的控制量信息傳輸給PLC控制器；
步驟6、所述PLC控制器根據(jù)上述步驟5中的控制量信息調(diào)整驅(qū)動電機工作時間和工作頻率，從而控制傳輸皮帶的運轉(zhuǎn)；
步驟7、當(dāng)PLC控制器收到PID控制器發(fā)送過來的控制量信息為不再需要繼續(xù)增加藥物時，PLC控制器發(fā)出停機信號，然后控制驅(qū)動電機反轉(zhuǎn)，控制傳輸電機回轉(zhuǎn)；
步驟8、傳輸皮帶開始反向傳輸，將皮帶上所有的剩余藥物全部回轉(zhuǎn)至回料缸；
步驟9、PLC運動控制器發(fā)送控制命令，控制滑動小車分別將回料缸和配料缸抓取出
來；
步驟10、PLC運動控制器控制將藥槽送至存放位置，所述PLC運動控制器抓取回料缸，將回料缸也送至藥槽的上方，并驅(qū)動回料缸上的電磁閥控制器，將回料缸中的剩余藥物倒入藥槽中；
步驟11、PLC運動控制器將配藥缸送至配藥收集區(qū)域，并啟動電磁控制器將配藥缸中藥物全部倒入配藥區(qū)域。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果:
本發(fā)明的技術(shù)方案，通過PLC控制器和PID控制器，以及傳輸皮帶、滑動小車的配合使用，實現(xiàn)了全自動的配藥。使用電子稱自動實時控制配藥量，具有很高的配藥精度，達(dá)到了精確自動抓藥的目的。且該系統(tǒng)成本較低。
[0010]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實施例所述的基于PLC的自動配藥系統(tǒng)的原理框圖；
圖2為本發(fā)明實施例所述的滑動小車的原理框圖；
圖3為本發(fā)明實施例所述的藥槽的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例所述的回料缸和配藥缸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]結(jié)合附圖，本發(fā)明實施例中附圖標(biāo)記如下:
1-電子秤；2-槽體；3_擋片；4_彈簧；5_缸體；6_底板。【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0014]如圖1和圖2所示，一種基于PLC的自動配藥系統(tǒng)，包括PLC控制器，PID控制器、藥槽、傳送皮帶、驅(qū)動電機、回料缸、配藥缸、電子秤、PLC運動控制器和滑動小車；
PLC控制器控制滑動小車將需要的藥品從藥品庫中取出，將將取出的藥品送入藥槽
中；
藥槽中的藥品通過振動落入傳送皮帶上，由傳送皮帶將藥品傳送至配藥缸中，在配藥缸下面放置電子秤，通過PLC控制器對電子秤實時監(jiān)測，精確的測量配藥缸中的藥物重量；一旦配藥缸中的藥物重量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的重量值，則PLC控制器控制傳送皮帶停止藥品的傳送，之后將配藥缸中的藥物通過滑動小車送入相應(yīng)的配藥位置；同時在配藥過程中當(dāng)皮帶停止傳送之后，會有部分藥物殘留在傳送皮帶上，通過PLC控制器控制傳送皮帶反向運轉(zhuǎn)，將皮帶上殘余的藥物送入回料缸，回料缸中的藥物通過滑動小車送回至藥槽內(nèi)部，當(dāng)一種藥物分配完成之后，將藥槽中所有剩余藥物通過滑動小車送回至藥物庫中；PLC控制器通過驅(qū)動電機驅(qū)動傳送皮帶運轉(zhuǎn)；PID控制器，接收來自PLC控制器配藥成份量信息，并對電子秤的信息進(jìn)行實時監(jiān)控；PLC運動控制器，控制滑動小車對藥槽、回料缸和配藥缸的抓取和移動。
[0015]其中，如圖3所示，藥槽包括槽體、彈簧和擋片，槽體的底部上設(shè)置兩塊擋片，且每個擋片上設(shè)置一個彈簧，在擋片打開時，藥槽中的藥品從擋片間的孔中流出，當(dāng)藥品流出后，擋片在彈簧的作用力下回位。圖3中虛線為擋片閉合的狀態(tài)，即平時的位置狀態(tài)。
[0016]如圖4所不，回料缸和配藥缸結(jié)構(gòu)相同，均包括缸體、底板和電磁控制器,所述底板設(shè)置在缸體的底部，且底板和缸體間設(shè)置電磁鐵，所述電磁控制器通過對電磁鐵的控制實現(xiàn)底板的開合。底板打開的最大角度為40度。
[0017]所有進(jìn)行配藥的藥品都必須磨成粉末，以便能夠順利的通過藥槽振動落入傳送皮帶上。而且由于藥物配送的精度往往要求比較高，因此在配藥的時候?qū)γ恳环N成份的藥物重量必須進(jìn)行精確測量，同時對傳送皮帶的傳送也必須精確控制及測量。
[0018]滑動小車是通過PLC控制器實現(xiàn)滑動小車的運動控制?；瑒有≤噾覓煸谂渌幭到y(tǒng)上方，按照預(yù)先鋪設(shè)的軌道槽能夠在配藥區(qū)域內(nèi)自由運動?；瑒有≤囃ㄟ^連接部件實現(xiàn)對配藥缸、回料缸和藥槽的取放。
[0019]系統(tǒng)通過PLC控制器驅(qū)動滑動小車在藥庫中，抓取相應(yīng)的中藥成份送到藥槽中，通過振動將藥槽中的藥物送入傳送皮帶，每一種藥物的成份通過電子秤的測量實現(xiàn)精確的控制。而且在進(jìn)行藥物配藥的藥量控制時，還通過PID控制器實現(xiàn)藥物藥量的精確控制。
[0020]PLC控制器主要控制驅(qū)動電機，藥槽的振動頻率的工作。PLC運動控制器主要控制滑動小車對藥槽、回料缸和配藥缸的抓取和移動。
[0021]PLC控制器和PLC運動控制器均采用通用的PLC控制單元實現(xiàn)。PID控制器實現(xiàn)的是基本的線性控制、積分控制和微分控制三種組合在一起的控制方式。
[0022]同時本發(fā)明的技術(shù)方案還公開一種基于PLC的自動配藥系統(tǒng)的應(yīng)用方法,包括以下步驟， 步驟1、在開始配藥之前PLC控制器接收配藥的配方，保存各種配藥成份的組成，以及各種成份的配藥量，同時將每一種配藥成份轉(zhuǎn)換成該藥物在藥物庫中存放的位置信息；步驟2、所述PLC控制器將每一種藥物的位置信息送至PLC運動控制器；
步驟3、所述PLC運動控制器驅(qū)動滑動小車從存放該藥物的位置上取出該藥物的藥槽，并將藥槽送至配藥的下料處；
步驟4、由PLC控制器驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)，帶動傳輸皮帶的傳輸，藥槽在下料處通過預(yù)先安放在下料處的藥物導(dǎo)孔，使得藥物順著導(dǎo)孔落入皮帶上；傳輸皮帶在驅(qū)動電機的驅(qū)動下將藥物傳輸至配藥缸；
步驟5、PLC控制器將該藥物的配藥成份量輸出給PID控制器，由PID控制器采集電子秤的稱量結(jié)果，并將配藥還需傳輸藥品重量的控制量信息傳輸給PLC控制器；
步驟6、所述PLC控制器根據(jù)上述步驟5中的控制量信息調(diào)整驅(qū)動電機工作時間和工作頻率，從而控制傳輸皮帶的運轉(zhuǎn)；
步驟7、當(dāng)PLC控制器收到PID控制器發(fā)送過來的控制量信息為不再需要繼續(xù)增加藥物時，PLC控制器發(fā)出停機信號，然后控制驅(qū)動電機反轉(zhuǎn)，控制傳輸電機回轉(zhuǎn)；
步驟8、傳輸皮帶開始反向傳輸，將皮帶上所有的剩余藥物全部回轉(zhuǎn)至回料缸；
步驟9、PLC運動控制器發(fā)送控制命令，控制滑動小車分別將回料缸和配料缸抓取出
來；
步驟10、PLC運動控制器控制將藥槽送至存放位置，所述PLC運動控制器抓取回料缸，將回料缸也送至藥槽的上方，并驅(qū)動回料缸上的電磁閥控制器，將回料缸中的剩余藥物倒入藥槽中；
步驟11、PLC運動控制器將配藥缸送至配藥收集區(qū)域，并啟動電磁控制器將配藥缸中藥物全部倒入配藥區(qū)域。
[0023]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于PLC的自動配藥系統(tǒng)，其特征在于，包括PLC控制器，PID控制器、藥槽、傳送皮帶、驅(qū)動電機、回料缸、配藥缸、電子秤、PLC運動控制器和滑動小車； 所述PLC控制器控制滑動小車將需要的藥品從藥品庫中取出，將將取出的藥品送入藥槽中； 藥槽中的藥品通過振動落入傳送皮帶上，由傳送皮帶將藥品傳送至配藥缸中，在配藥缸下面放置電子秤，通過PLC控制器對電子秤實時監(jiān)測，精確的測量配藥缸中的藥物重量；一旦配藥缸中的藥物重量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的重量值，則PLC控制器控制傳送皮帶停止藥品的傳送，之后將配藥缸中的藥物通過滑動小車送入相應(yīng)的配藥位置；同時在配藥過程中當(dāng)皮帶停止傳送之后，會有部分藥物殘留在傳送皮帶上，通過PLC控制器控制傳送皮帶反向運轉(zhuǎn)，將皮帶上殘余的藥物送入回料缸，回料缸中的藥物通過滑動小車送回至藥槽內(nèi)部，當(dāng)一種藥物分配完成之后，將藥槽中所有剩余藥物通過滑動小車送回至藥物庫中； 所述PLC控制器通過驅(qū)動電機驅(qū)動傳送皮帶運轉(zhuǎn)； 所述PID控制器，接收來自PLC控制器配藥成份量信息，并對電子秤的信息進(jìn)行實時監(jiān)控； 所述PLC運動控制器，控制滑動小車對藥槽、回料缸和配藥缸的抓取和移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC的自動配藥系統(tǒng)，其特征在于，所述藥槽包括槽體、彈簧和擋片，所述槽體的底部上設(shè)置兩塊擋片，且每個擋片上設(shè)置一個彈簧，在擋片打開時，藥槽中的藥品從擋片 間的孔中流出，當(dāng)藥品流出后，擋片在彈簧的作用力下回位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于PLC的自動配藥系統(tǒng)，其特征在于，所述回料缸和配藥缸結(jié)構(gòu)相同，均包括缸體、底板和電磁控制器，所述底板設(shè)置在缸體的底部，且底板和缸體間設(shè)置電磁鐵，所述電磁控制器通過對電磁鐵的控制實現(xiàn)底板的開合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于PLC的自動配藥系統(tǒng)，其特征在于，所述底板打開的最大角度為40度。
5.—種權(quán)利要求1至4所述的基于PLC的自動配藥系統(tǒng)的應(yīng)用方法,其特征在于,包括以下步驟， 步驟1、在開始配藥之前PLC控制器接收配藥的配方，保存各種配藥成份的組成，以及各種成份的配藥量，同時將每一種配藥成份轉(zhuǎn)換成該藥物在藥物庫中存放的位置信息； 步驟2、所述PLC控制器將每一種藥物的位置信息送至PLC運動控制器； 步驟3、所述PLC運動控制器驅(qū)動滑動小車從存放該藥物的位置上取出該藥物的藥槽，并將藥槽送至配藥的下料處； 步驟4、由PLC控制器驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)，帶動傳輸皮帶的傳輸，藥槽在下料處通過預(yù)先安放在下料處的藥物導(dǎo)孔，使得藥物順著導(dǎo)孔落入皮帶上；傳輸皮帶在驅(qū)動電機的驅(qū)動下將藥物傳輸至配藥缸； 步驟5、PLC控制器將該藥物的配藥成份量輸出給PID控制器，由PID控制器采集電子秤的稱量結(jié)果，并將配藥還需傳輸藥品重量的控制量信息傳輸給PLC控制器； 步驟6、所述PLC控制器根據(jù)上述步驟5中的控制量信息調(diào)整驅(qū)動電機工作時間和工作頻率，從而控制傳輸皮帶的運轉(zhuǎn)； 步驟7、當(dāng)PLC控制器收到PID控制器發(fā)送過來的控制量信息為不再需要繼續(xù)增加藥物時，PLC控制器發(fā)出停機信號，然后控制驅(qū)動電機反轉(zhuǎn)，控制傳輸電機回轉(zhuǎn)；步驟8、傳輸皮帶開始反向傳輸，將皮帶上所有的剩余藥物全部回轉(zhuǎn)至回料缸； 步驟9、PLC運動控制器發(fā)送控制命令，控制滑動小車分別將回料缸和配料缸抓取出來； 步驟10、PLC運動控制器控制將藥槽送至存放位置，所述PLC運動控制器抓取回料缸，將回料缸也送至藥槽的上方，并驅(qū)動回料缸上的電磁閥控制器，將回料缸中的剩余藥物倒入藥槽中； 步驟11、PLC運動控制器將配藥缸送至配藥收集區(qū)域，并啟動電磁控制器將配藥缸中藥物全部倒入配藥區(qū)域。`
【文檔編號】B65G43/00GK103754556SQ201310715793
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】黃慶華, 彭遠(yuǎn)強, 楊達(dá)飛, 蔡朝容 申請人:柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院