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對藥品的生產(chǎn)、包裝，實現(xiàn)CIMS管理,加強人機交互，提高其自動化生產(chǎn)管理水平，作者嘗試在原設(shè)計的藥品包裝單機基礎(chǔ)上，通過在每條包裝機生產(chǎn)線上安裝1臺——基于ARM智能監(jiān)控器，用工業(yè)級PC作為其數(shù)據(jù)采集站，配置有自制的信號板以及CAN網(wǎng)卡等。數(shù)據(jù)采集站通過信號接口板實時采集現(xiàn)場的產(chǎn)量、消耗、成品率及設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集點并聯(lián)在包裝機電控柜的傳感器輸入點和系統(tǒng)輸出點上。數(shù)據(jù)采集站還通過CAN 網(wǎng)卡與車間管理機進行數(shù)據(jù)交換。

1數(shù)據(jù)采集方案

1. 1 數(shù)據(jù)采集站的功能

1. 實時采集包裝機的主要產(chǎn)耗數(shù)據(jù)（包括正品藥品的產(chǎn)量、 正品藥品的包數(shù)、商標(biāo)紙的消耗等）；
2. 實時采集包裝機的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)（包括有效作業(yè)率、成品 率、總開機時間、正常運轉(zhuǎn)時間、停機時間及停機次數(shù)）；
3. 實時采集包裝機的剔除動作頻度和總量（包括藥品的剔除、商標(biāo)紙的剔除等）；
4. 實時采集包裝機的故障停機原因和停機時間（包括所有故障停機的原因信號）；
5. 實時采集包裝機剔除原因數(shù)據(jù)；
6. 實時接收上級管理部門的命令；
7. 向車間維修組及發(fā)料房發(fā)出維修和需料請求；

實時顯示包裝機的各種現(xiàn)場數(shù)據(jù)，顯示設(shè)備的運行狀況、 停機原因，實時顯示各機臺產(chǎn)量對比情況；1.2基于ARM監(jiān)控器的包裝機上位機功能

包裝機上位機運行在Windows平臺上，軟件采用VC + +開 發(fā)。上位機通過CAN網(wǎng)卡與各包裝機數(shù)據(jù)采集站連接，實時采集各個設(shè)備的現(xiàn)場數(shù)據(jù)及接收其維修或需料請求信息，上位機與廠級數(shù)采網(wǎng)（管理中心）經(jīng)ARM智能監(jiān)控器與其相連，實時將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳送生產(chǎn)總調(diào)度的服務(wù)器,實現(xiàn)全廠數(shù)據(jù)共享。包裝機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

監(jiān)控器的處理器采用的是Samsung S3C44B0X16/32位處理 器，有8M的內(nèi)存和16M的硬盤，接口包括1個USB接口，1個 JTAG調(diào)試口,4個串行端口和1個CAN總線接口。人機接口設(shè)備包括1個4x4的鍵盤和1塊280 x 128的顯示屏。其中的 USB接口主要用于在和主機進行數(shù)據(jù)交換時獲得1個較高的傳 輸速度。

ARM監(jiān)控器作為廠級監(jiān)控及向總廠管理中心發(fā)送狀態(tài)信 息。自動完成各種信息的上傳下達，數(shù)據(jù)存儲，監(jiān)控及特殊消息， 如故障、停機時間的顯示并向管理中心發(fā)送，針對系統(tǒng)故障指定 需要停機時間等功能。

圖2監(jiān)控器及外圍設(shè)備

2 CAN總線設(shè)計

包裝機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是建立在工業(yè)PC基礎(chǔ)上的，要求相應(yīng) 的CAN通信卡為PC總線適配卡。故采用ZLGCAN系列 CAN232智能接口卡。智能型CAN適配卡由ISA接口、雙口 RAM、嵌入式微處理器80C188、CAN通信控制器SJA1000、CAN收發(fā)器82C250、數(shù)據(jù)緩沖器等組成。

80C188和CAN控制器SJA1000共同完成。80C188主要承擔(dān)接點與PC機之間的數(shù)據(jù)通信和協(xié)調(diào)管理工作，極大的減輕了主機PC的通信負(fù)擔(dān),又可以運行用戶復(fù)雜的通信任務(wù)。

實現(xiàn)PC機和CAN控制器之間的數(shù)據(jù)傳送，必須在PC機和適配卡上的CPU之間建立起雙向的數(shù)據(jù)交換通道。這里采用2Kx8位的帶中斷請求信號iNT和忙信號iNT的IDT7132的高速雙口RAM,采用內(nèi)存映像的方式直接映射到主機內(nèi)存空間，實現(xiàn)適配卡與主機PC機的高速數(shù)據(jù)交換。該接口采用針式的DB9插座，通過RS-232電纜與PC機連接。CAN總線數(shù)據(jù)的接收。 發(fā)送由“ CAN控制器+CAN收發(fā)器”完成，RS-232數(shù)據(jù)的接收, 發(fā)送由微處理器完成。并且,微處理器負(fù)責(zé)根據(jù)協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)打包、轉(zhuǎn)換、控制。

3軟件設(shè)計

為提高軟件運行效率，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集軟件在DOS下用C語言和80X86匯編語言實現(xiàn)。而車間上位機管理級軟件用VC+ + 在WIN98下實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)采集站軟件主要有數(shù)據(jù)采集主程序：通信程序、人機交互的界面程序、各種參數(shù)設(shè)置、各種圖形圖表的動態(tài)顯示及系統(tǒng)自檢程序等組成。

對CAN適配卡的訪問全部通過動態(tài)鏈接庫實現(xiàn)，動態(tài)鏈接庫DLL是Windows系統(tǒng)最常使用的文件，使用DLL提供了1種 共享數(shù)據(jù)和代碼的方便途徑，多個應(yīng)用程序可以共享DLL在內(nèi)存中的同1份拷貝，有效節(jié)省了內(nèi)存資源。由于DLL獨立于可執(zhí)行文件，極大的方便了應(yīng)用程序的升級和售后服務(wù)。這種訪問主要包括對CAN卡的初始化、發(fā)送報文、接收報文等操作。動態(tài)鏈接庫設(shè)計關(guān)系如圖3所示。實現(xiàn)函數(shù)包括CAN卡的初始化函 數(shù)、發(fā)送報文函數(shù)、接收報文函數(shù)、寫寄存器函數(shù)、讀寄存器函數(shù)、 復(fù)位函數(shù)及關(guān)閉卡函數(shù)等。這些函數(shù)功能及其實現(xiàn)由DLL原代碼程序來完成（略），以實現(xiàn)CAN卡的通信及控制。                                     

圖3動態(tài)鏈接庫設(shè)計關(guān)系