醫用內窺鏡清消機的自動控制系統

4 軟件設計
　　本系統中，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/藥泵的轉換由各種工作模式計數器的狀態來判斷，并且在計數器達到預設值時，產生停止信號。清洗過程中，根據零位開關和下行限位開關的狀態進行電機上行/下行的轉換。
　　在S7－214PLC中，與計數器相關的變量有兩個：一個是當前值，為16位符號整數，存儲累積脈沖數；另一個是計數器位，當計數器的當前值大于或等于預設值時，此位置為“1”?？梢允褂糜嫈灯鞯牡刂?C+計數器號)來存取這些變量。對計數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器位，而帶字操作的指令存取計數器的當前值。
　　在編程中，利用計數器的當前值和計數器位，可以方便地進行工作狀態的判斷。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，產生一個計數脈沖，計數器的預設值為4。利用字節比較指令，可以對工作狀態進行設定：當Cx(x為計數器號)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。當計數器達到預設值時，Cx的計數器位置“1”，用于產生停止信號。利用這種方法，可以較為方便地實現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。
　　為了使系統工作可靠，不僅在硬件和軟件中考慮了聯鎖保護和報警功能，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的運行狀態監視。即利用看門狗定時器的原理，用四個定時器分別監視水/藥分離電機的運行狀態和升降電機的運行狀態，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試，提高了工作效率。
　　內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的工作，圓滿地完成了控制任務。整個系統工作可靠、性能穩定，并保證了內窺鏡的清洗、消毒的效果，提高了內窺鏡的使用效率。
參考文獻
1 SIEMENS.SIMATIC S7－214可編程序控制器系統手冊
2 張曉坤.可編程控制器原理及應用.西安:西北工業大學出版社,1998