AI-2000型觸摸屏在北京同仁醫院血液病房監控系統中的應用
關(guān)鍵詞：AI2000觸摸屏 WIN CE 嵌入組態(tài)軟件 開(kāi)關(guān)量
一、 概述
在血液病房中，對溫度，濕度以及光照的要求相當高，為了提高自動(dòng)化程度，在北京同仁醫院血液病房的空調系統中加入了溫濕度監控系統。采用AI-2000型觸摸屏PC做上位機，AI系列儀表做采集數據和控制輸出。實(shí)現了對空調機組、冷水機組、輔助房間以及各個(gè)病房的溫度、濕度和各個(gè)開(kāi)關(guān)量的實(shí)時(shí)采集和顯示。
二、系統組成
系統硬件的組成如下圖所示
圖一：系統框圖
三、系統功能
1． 溫度濕度控制自動(dòng)/手動(dòng)切換功能；
2． 風(fēng)機運行/備用切換控制；
3． 病人入住消毒相互連鎖控制：停止、準備、自?xún)簟⑷胱。?/p>
4． 病房燈光遠程調整;
5． 病房漏電報警功能；
6． AI-2000型觸摸屏PC負責工業(yè)現場(chǎng)連接的所有儀表進(jìn)行全方位的監控、數據采集和各項事務(wù)的處理；
7． 控制畫(huà)面如圖（二）所示
圖二：觸摸屏控制畫(huà)面
實(shí)現整個(gè)系統的集中管理和分散控制，方便領(lǐng)導層的管理工作。AI-2000型觸摸屏PC和AI儀表之間采用RS-485通訊，具有信號傳輸距離遠，抗干擾能力強，穩定性高等特
四、設備選型
1、觸摸屏
AI-2000型觸摸屏PC具備高精度、高可靠性、顯示形象直觀(guān)、界面友好、使用操作方便、易于功能擴充等突出特點(diǎn)；不僅可運行WINDOWSCE 、LINUX等各種嵌入式操作系統及軟件，也可運行WINDOWS 98等PC操作系統及軟件，應用豐富靈活，能全面取代無(wú)紙記錄儀、人機界面等產(chǎn)品。顯示屏采用10.4英寸TFT真彩色液晶屏幕，配合觸摸式屏幕操作，顯示畫(huà)面直觀(guān)清晰，操作簡(jiǎn)便。
同時(shí)采用CF電子盤(pán)，解決了普通硬盤(pán)不耐震動(dòng)的問(wèn)題，可應用于工業(yè)現場(chǎng)。具有一個(gè)RS232通訊接口、1個(gè)RS485通訊接口，1個(gè)并行打印口、1個(gè)USB接口、1個(gè)PS/2鼠標接口，1個(gè)鍵盤(pán)接口、1個(gè)RJ45以太網(wǎng)口。
操作系統采用WIN CE作為操作系統，WIN CE操作系統具備高穩定性、操作簡(jiǎn)單、系統資源消耗少等特點(diǎn)，被廣泛應用于工業(yè)控制嵌入系統中；系統軟件是由MCGS嵌入組態(tài)軟件經(jīng)過(guò)二次開(kāi)發(fā)而成的軟件產(chǎn)品，用戶(hù)無(wú)需系統組態(tài)、安裝；通電即可直接使用。與宇光儀表配套使用共同構成儀表總線(xiàn)系統。
2、AI系列儀表
AI-301M用于在計算機控制系統中作為開(kāi)關(guān)量輸入輸出（I/O）接口，它采用RS485通迅接口與計算機通訊，可為計算機提供廉價(jià)而高可靠性的開(kāi)關(guān)量輸入與輸出；AI-301M采用平臺化概念，將系統硬件與軟件分離，可進(jìn)行模塊式組合，在該系統中采用AI-301M儀表來(lái)對風(fēng)機、冷水機組、空調風(fēng)機的開(kāi)關(guān)以及各類(lèi)指示燈等現場(chǎng)的開(kāi)關(guān)量進(jìn)行采集和控制。輸出模塊選擇L4和L5模塊，輸入模塊選擇I5模塊，型號為：AI-301ME5L4L4L4I5I5S，具體功能如下：
L4 大容量長(cháng)壽命繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)輸出模塊；
L5 2路繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)模塊；
I5 二路外部開(kāi)關(guān)量輸入模塊。
S 光電隔離RS485通訊借口模塊
AI-301M只需進(jìn)行波特率和通訊地址兩項設置。在該項目中選用E5型，采用導軌安裝方式。波特率和通訊地址的設置是采用撥碼開(kāi)關(guān)方式，共10位，1-7位定義儀表通訊地址，二進(jìn)制算法，當地址超過(guò)100，儀表默認其為199。第8位定義通訊波特率BAUD，當其設置為“0”時(shí)通訊波特率為9600；當其設置為“1”時(shí)通訊波特率為4800。
AI-708型調節器是國產(chǎn)先進(jìn)的儀表，內部采用了高性能的ASIC芯片和模塊化硬件設計，在輸入、輸出信號上均采用了數字校正技術(shù)，以消除穩定性較差的可調電阻所帶來(lái)的誤差；通過(guò)自動(dòng)調零技術(shù)的應用可長(cháng)期使用而不會(huì )產(chǎn)生零點(diǎn)漂移，測量數字精確穩定；具有多種輸入、輸出規格和報警方式設置。電源可在85-264VAC（50-60HZ）寬范圍內波動(dòng)，在強干擾的環(huán)境下也能保證測量的精度和工作的穩定性。在該系統中，根據系統需要用來(lái)對3個(gè)病房的溫度檢測和控制、冷水機組的濕度檢測和控制、以及3個(gè)病房中調光的控制輸出，調光輸出為4-20mA信號來(lái)控制移相可控硅輸出，從而達到調光效果。具體儀表型號分別為：AI-708AXS4、AI-708AL4S、AI-708E5K5S。具體模塊功能如下：
X 光電隔離的線(xiàn)性電流輸出模塊；
S4 帶隔離電源的RS485通訊模塊；
L4 大容量長(cháng)壽命繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)輸出模塊；
K5 單路可控硅移相觸發(fā)輸出模塊；
主要需要設置的參數有：
CTRL 控制方式，選擇儀表的控制方式；
SN 輸入規格，選擇儀表的輸入規格，
OP1 輸出方式，選擇儀表主輸出信號的形式，主輸出上安裝的模塊類(lèi)型相一致。（參數設置詳見(jiàn)使用說(shuō)明書(shū)）
AI-808型調節器在A(yíng)I-708型調節器的基礎上還具備手動(dòng)/自動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換操作功能，具備手動(dòng)自整定和顯示輸出值等，以及用作伺服放大器直接控制閥門(mén)位置的比例輸出。在該系統中使用AI-808儀表進(jìn)行空調機組的溫度檢測以及伺服電機的正反轉控制。具體型號為AI-808AL4L4S。主要參數設置：CTRL=1采用AI人工智能調節；OP1=7，用于有閥門(mén)反饋信號，自動(dòng)對閥門(mén)位置進(jìn)行定位測量。SN=1，S型熱電偶輸入。
五、軟件系統
AI-2000型觸摸屏系統軟件采用MCGS嵌入組態(tài)軟件，根據系統要求進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，軟件嵌入到觸摸屏內，用戶(hù)無(wú)需進(jìn)行再進(jìn)行組態(tài)和軟件安裝，觸摸屏啟動(dòng)后軟件自行運行。
主要功能：溫度、濕度的實(shí)時(shí)顯示；在自動(dòng)控制情況下用戶(hù)可設定溫濕度的給定值；在觸摸屏上用戶(hù)可以做以下操作：溫濕度控制方式的切換；空調機組風(fēng)機轉換；冷水機組、排風(fēng)機、風(fēng)機的啟停；調光亮度控制；病房指示燈的開(kāi)關(guān)。可以觀(guān)察到各個(gè)設備的工作狀態(tài)。
六、結語(yǔ)
采用AI系列儀表與AI-2000型觸摸屏PC組成的北京同仁醫院血液病房監控系統已經(jīng)無(wú)故障運行近一年，運行狀況良好。采用AI系列產(chǎn)品系統組態(tài)簡(jiǎn)單、方便；功能可靠、穩定。AI-2000型觸摸屏PC帶有1個(gè)RJ45以太網(wǎng)口，可以組建網(wǎng)絡(luò )，方便系統的擴展。