醫(yī)用內(nèi)窺鏡清消機的自動控制系統(tǒng)

4 軟件設計
　　本系統(tǒng)中，在進行三種模式清洗和排藥時，需要升降電機、水/藥分離電機和水泵、藥泵等多個電機按一定順序協(xié)同工作，控制任務較為復雜。為了便于編程，我們對清洗模式一、模式二、模式三和排藥等工作過程進行分析，將各種工作模式中的動作歸納成對水/藥閥門的控制、水/藥泵的控制和升降電機的控制。其中，水/藥閥門和水/藥泵的轉(zhuǎn)換由各種工作模式計數(shù)器的狀態(tài)來判斷，并且在計數(shù)器達到預設值時，產(chǎn)生停止信號。清洗過程中，根據(jù)零位開關和下行限位開關的狀態(tài)進行電機上行/下行的轉(zhuǎn)換。
　　在S7－214PLC中，與計數(shù)器相關的變量有兩個：一個是當前值，為16位符號整數(shù)，存儲累積脈沖數(shù)；另一個是計數(shù)器位，當計數(shù)器的當前值大于或等于預設值時，此位置為“1”?？梢允褂糜嫈?shù)器的地址(C+計數(shù)器號)來存取這些變量。對計數(shù)器位或當前值的存取依賴于所用的指令：帶位操作指令存取計數(shù)器位，而帶字操作的指令存取計數(shù)器的當前值。
　　在編程中，利用計數(shù)器的當前值和計數(shù)器位，可以方便地進行工作狀態(tài)的判斷。例如，在清洗模式一中，水洗一次，然后藥洗兩次，再水洗一次，清洗噴頭上、下行一次，遇到下行限位開關，產(chǎn)生一個計數(shù)脈沖，計數(shù)器的預設值為4。利用字節(jié)比較指令，可以對工作狀態(tài)進行設定：當Cx(x為計數(shù)器號)的當前值為0、3時，進行水洗，開水閥、開水泵；當Cx的當前值為1、2時，進行藥洗，開藥閥、開藥泵。當計數(shù)器達到預設值時，Cx的計數(shù)器位置“1”，用于產(chǎn)生停止信號。利用這種方法，可以較為方便地實現(xiàn)對各種工作模式的編程，而且如果對工作模式進行修改，也非常容易實現(xiàn)。
　　為了使系統(tǒng)工作可靠，不僅在硬件和軟件中考慮了聯(lián)鎖保護和報警功能，而且為了防止傳感器斷線或電機中間被卡住，在編程中加入了系統(tǒng)的運行狀態(tài)監(jiān)視。即利用看門狗定時器的原理，用四個定時器分別監(jiān)視水/藥分離電機的運行狀態(tài)和升降電機的運行狀態(tài)，如果水、藥閥門的動作時間或上行、下行的時間超過設定值，系統(tǒng)將停止電機的工作，并進行報警。程序框圖如圖3所示。

　　在整個編程工作中，我們充分利用了SIEMENS S7－214豐富的指令，如計數(shù)器的指令、置位和復位指令以及比較指令等，為程序的編制提供了很大的方便。同時，利用上位機編程軟件SETP7 Microwin32，可在計算機上進行梯形圖編輯和程序調(diào)試，提高了工作效率。
　　內(nèi)窺鏡自動清消機的控制模式較為復雜，我們利用SIEMENS S7－214可編程序控制器來控制整個系統(tǒng)的工作，圓滿地完成了控制任務。整個系統(tǒng)工作可靠、性能穩(wěn)定，并保證了內(nèi)窺鏡的清洗、消毒的效果，提高了內(nèi)窺鏡的使用效率。
參考文獻
1 SIEMENS.SIMATIC S7－214可編程序控制器系統(tǒng)手冊
2 張曉坤.可編程控制器原理及應用.西安:西北工業(yè)大學出版社,1998