機電控制系統(tǒng)為分層分布式結構，采用上位機＋下位機＋集成電路板的技術進行綜合控制。其電路系統(tǒng)結構框圖如圖２所示。具體介紹如下：

（１）上位機使用ｐｃ機，負責管理級和監(jiān)控調度級的控制。上位機不采用工控機的原因是因系統(tǒng)對于界面、數(shù)據(jù)庫處理及網(wǎng)絡聯(lián)系等均有較高的要求。上位機的主要功能是將人機界面輸入的二進制編碼信息通過ｒｓ－２３２串口傳送給下位機，并對下位機的工作狀況進行實時監(jiān)控，完成藥方打印和液晶顯示。另外，它與藥品管理信息系統(tǒng)之間的信息交互，是通過醫(yī)院內部的局域網(wǎng)來進行并采用ｔｃｐ／ｉｐ協(xié)議實現(xiàn)的。

（２）下位機負責設備級控制。其功能是接收并解碼上位機發(fā)送的二進制配藥信息，然后根據(jù)配藥信息選定所需藥品，驅動相應集成電路板進行下藥控制，并驅動機械手進行定位、取出藥品、包裝成袋，連同打印藥方一起交付患者。下位機之所以采用ｐｌｃ而沒有選擇價格相對低廉的單片機，原因之一是為了滿足中藥配藥機對高速運作的要求，ｘ軸導軌和ｙ軸導軌均采用伺服電機驅動，而單片機對伺服電機的控制能力相對較差，很難做到精確控制；原因之二是中藥智能配藥系統(tǒng)對可靠性的要求很高，而單片機的穩(wěn)定性與ｐｌｃ相比要差一些，且容易受到外界電磁的干擾。

（３）下藥直流電動機的控制采用以ａｌｔｅｒａ公司的ａｃｅｘ１ｋacex1k芯片為核心的集成電路板來完成。在該芯片中集成了在ｍａｘ＋ｐｌｕｓ ｉｉ開發(fā)系統(tǒng)中用ｖｈｄｌ語言編寫的控制、計數(shù)和定時功能。該電路板的功能是接收從ｐｌｃ發(fā)來的命令和藥品質量數(shù)，控制電動機的轉數(shù)，在０．０７ｇ／轉的精度下完成規(guī)定重量的下藥。由于本系統(tǒng)使用了多達４２０個下藥直流電機，因此采用可減少ｉ／ｏ點數(shù)及ｐｌｃ布線的集成電路板。該系統(tǒng)的所有下藥電機由２８塊集成電路板分別控制，每塊集成電路板控制的下藥部分相對獨立。這樣，檢查和維修不受位置限制，具有較高的可靠性和性價比。

１．１ ｐｌｃ控制

１．１．１ ｐｌｃ配置

本系統(tǒng)ｐｌｃ配置采用ｏｍｒｏｎ公司的ｃ２００ｈｅc200he型ｐｌｃ，并在其基礎上擴展了一個１６點繼電器型開關量輸出模塊ｃ２００ｈ－ｏｃ２２５、一個３２點晶體管型開關量輸出模塊ｃ２００ｈ－ｏｄ２１５、兩個１６點開關量輸入模塊ｃ２００ｈ－ｉｄ２１２和一個四軸位置控制模塊ｃ２００ｈｅ－ｎｃ４１３。各模塊的作用為：

（１）兩個輸入模塊用來接收配藥機器中各種接觸器的位置反饋或動作的故障反饋，對其配置無特別要求； （２）兩個輸出模塊發(fā)出指令，用來操作配藥機器。繼電器型開關量輸出模塊驅動電流大，但不能頻繁動作，因此用來控制所有電磁閥和各種直流電機、步進電機；晶體管型開關量輸出模塊則正好相反，且其輸出為ｔｔｌ電平，具有可以與其它集成電路接口的優(yōu)點，用來驅動集成電路完成下藥操作。

（３）四軸位置控制模塊用來控制四軸（ｘ、ｙ、ｚ、ｕ）互相獨立的兩個伺服電機和三個步進電機。在ｘ、ｙ軸上分別配置了兩個伺服電機，而三個步進電機由于工作時間互相錯開，全部配置在ｕ軸上。另外，ｘ、ｙ軸上各有左右限位開關和原點接近開關３個，ｚ軸有原點接近開關１個，這樣，共７個接近開關接到ｃ２００ｈｅｎｃ４１３上。該模塊以不超過１０ｍｓ的響應時間從ｐｌｃ內存取得命令，在５００ｋｐ／ｓ的高頻脈沖下與ｐｌｃ內存數(shù)據(jù)建立映射關系，完成通過修改內存數(shù)據(jù)定位伺服電機和步進電機的位置以及通過內存數(shù)據(jù)反饋伺服電機和步進電機的位置情況的功能。

１．１．２ 伺服電機控制電路

在本系統(tǒng)中，配置了兩個ｏｍｒｏｎ公司的ｓｍａｒｔｓｔｅｐ ａ伺服系統(tǒng)，對ｘ、ｙ軸完成定位操作