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對(duì)藥品的生產(chǎn)、包裝，實(shí)現(xiàn)CIMS管理,加強(qiáng)人機(jī)交互，提高其自動(dòng)化生產(chǎn)管理水平，作者嘗試在原設(shè)計(jì)的藥品包裝單機(jī)基礎(chǔ)上，通過(guò)在每條包裝機(jī)生產(chǎn)線上安裝1臺(tái)——基于ARM智能監(jiān)控器，用工業(yè)級(jí)PC作為其數(shù)據(jù)采集站，配置有自制的信號(hào)板以及CAN網(wǎng)卡等。數(shù)據(jù)采集站通過(guò)信號(hào)接口板實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)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(diǎn)并聯(lián)在包裝機(jī)電控柜的傳感器輸入點(diǎn)和系統(tǒng)輸出點(diǎn)上。數(shù)據(jù)采集站還通過(guò)CAN 網(wǎng)卡與車(chē)間管理機(jī)進(jìn)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(shí)時(shí)采集包裝機(jī)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(shí)時(shí)采集包裝機(jī)的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)（包括有效作業(yè)率、成品 率、總開(kāi)機(jī)時(shí)間、正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、停機(jī)時(shí)間及停機(jī)次數(shù)）；
3. 實(shí)時(shí)采集包裝機(jī)的剔除動(dòng)作頻度和總量（包括藥品的剔除、商標(biāo)紙的剔除等）；
4. 實(shí)時(shí)采集包裝機(jī)的故障停機(jī)原因和停機(jī)時(shí)間（包括所有故障停機(jī)的原因信號(hào)）；
5. 實(shí)時(shí)采集包裝機(jī)剔除原因數(shù)據(jù)；
6. 實(shí)時(shí)接收上級(jí)管理部門(mén)的命令；
7. 向車(chē)間維修組及發(fā)料房發(fā)出維修和需料請(qǐng)求；

實(shí)時(shí)顯示包裝機(jī)的各種現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，顯示設(shè)備的運(yùn)行狀況、 停機(jī)原因，實(shí)時(shí)顯示各機(jī)臺(tái)產(chǎn)量對(duì)比情況；1.2基于ARM監(jiān)控器的包裝機(jī)上位機(jī)功能

包裝機(jī)上位機(jī)運(yùn)行在Windows平臺(tái)上，軟件采用VC + +開(kāi) 發(fā)。上位機(jī)通過(guò)CAN網(wǎng)卡與各包裝機(jī)數(shù)據(jù)采集站連接，實(shí)時(shí)采集各個(gè)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及接收其維修或需料請(qǐng)求信息，上位機(jī)與廠級(jí)數(shù)采網(wǎng)（管理中心）經(jīng)ARM智能監(jiān)控器與其相連，實(shí)時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳送生產(chǎn)總調(diào)度的服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)全廠數(shù)據(jù)共享。包裝機(jī)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(pán)，接口包括1個(gè)USB接口，1個(gè) JTAG調(diào)試口,4個(gè)串行端口和1個(gè)CAN總線接口。人機(jī)接口設(shè)備包括1個(gè)4x4的鍵盤(pán)和1塊280 x 128的顯示屏。其中的 USB接口主要用于在和主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)獲得1個(gè)較高的傳 輸速度。

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

圖2監(jiān)控器及外圍設(shè)備

2 CAN總線設(shè)計(jì)

包裝機(jī)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(diǎn)與PC機(jī)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(jī)PC的通信負(fù)擔(dān),又可以運(yùn)行用戶(hù)復(fù)雜的通信任務(wù)。

實(shí)現(xiàn)PC機(jī)和CAN控制器之間的數(shù)據(jù)傳送，必須在PC機(jī)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(qǐng)求信號(hào)iNT和忙信號(hào)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(jī)內(nèi)存空間，實(shí)現(xiàn)適配卡與主機(jī)PC機(jī)的高速數(shù)據(jù)交換。該接口采用針式的DB9插座，通過(guò)RS-232電纜與PC機(jī)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)打包、轉(zhuǎn)換、控制。

3軟件設(shè)計(jì)

為提高軟件運(yùn)行效率，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集軟件在DOS下用C語(yǔ)言和80X86匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。而車(chē)間上位機(jī)管理級(jí)軟件用VC+ + 在WIN98下實(shí)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(jī)交互的界面程序、各種參數(shù)設(shè)置、各種圖形圖表的動(dòng)態(tài)顯示及系統(tǒng)自檢程序等組成。

對(duì)CAN適配卡的訪問(wèn)全部通過(guò)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)實(shí)現(xiàn)，動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)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(gè)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(dú)立于可執(zhí)行文件，極大的方便了應(yīng)用程序的升級(jí)和售后服務(wù)。這種訪問(wèn)主要包括對(duì)CAN卡的初始化、發(fā)送報(bào)文、接收?qǐng)?bào)文等操作。動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)設(shè)計(jì)關(guān)系如圖3所示。實(shí)現(xiàn)函數(shù)包括CAN卡的初始化函 數(shù)、發(fā)送報(bào)文函數(shù)、接收?qǐng)?bào)文函數(shù)、寫(xiě)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(shí)現(xiàn)由DLL原代碼程序來(lái)完成（略），以實(shí)現(xiàn)CAN卡的通信及控制。                                     

圖3動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)設(shè)計(jì)關(guān)系