為了加強對庫存藥品的管理，保證藥品質(zhì)量，保障群眾用藥安全，國家藥品監(jiān)督管理局于2002年開始向國內(nèi)醫(yī)藥企事業(yè)單位發(fā)布了《關(guān)于實施GSP認(rèn)證工作的通知》。按照GSP認(rèn)證工作的要求，對藥品庫房溫濕度監(jiān)測及控制要做到“養(yǎng)護配合保管，每日上下午各一次并做好庫房溫濕度記錄，庫房溫濕度超出規(guī)定范圍則及時調(diào)控并予以記錄”。出于藥品的存儲質(zhì)量安全保障和降低人力成本的需要，多數(shù)醫(yī)藥企業(yè)迫切需要實現(xiàn)藥品庫房溫濕度的自動監(jiān)視和控制。
1. 概述
我公司工程技術(shù)人員在深入了解藥品庫房管理自動化需求的前提下，成功將浙大中自公司的SunyPLC250可編程邏輯控制器應(yīng)用于藥品庫房的溫濕度監(jiān)控：通過接受安裝在庫房的溫濕度傳感器信號可實時監(jiān)測藥品庫房的溫濕度變化，同時根據(jù)預(yù)定控制方案和設(shè)定值控制風(fēng)門、風(fēng)機、壓縮機及水泵，以保證庫房內(nèi)溫濕度符合要求。該系統(tǒng)與上位機相連，構(gòu)成一套集采集、控制與存儲為一體的高性能控制系統(tǒng)，具有性能穩(wěn)定、成本低廉、功能齊全、易于維護等特點。
2. 產(chǎn)品簡介
SunyPLC250是浙大中自公司（www.sunytech.com）自主研發(fā)的小型模塊式可編程邏輯控制器，體積小、重量輕、功耗低、功能強，適用于中、小規(guī)模裝置或設(shè)備的監(jiān)測控制。該產(chǎn)品采用了先進的軟、硬件技術(shù)，結(jié)構(gòu)靈活、維護簡單、可大幅降低使用成本，滿足各種中小規(guī)模過程控制、順序邏輯控制和數(shù)據(jù)采集任務(wù)要求。SunyPLC250可編程邏輯控制器主要包括以下組成部分：
2.1. CPU模塊
CPU模塊是SunyPLC250可編程邏輯控制器的核心，用于程序處理、操作輸入/輸出模塊及處理過程數(shù)據(jù)。
2.2. I/O模塊
I/O模塊是SunyPLC250可編程邏輯控制器的過程接口，輸入或輸出開關(guān)量、模擬量信號。
2.3. 電源模塊
電源模塊是SunyPLC250可編程邏輯控制器各電路模塊的電力驅(qū)動，用于向CPU模塊和I/O模塊提供隔離工作電源。
2.4. 軟件
SunyTech工業(yè)控制應(yīng)用軟件平臺用于實時數(shù)據(jù)庫生成、控制方案編程、流程畫面設(shè)計、報表打印以及實時運行等。軟件開放、友好、方便、穩(wěn)定，支持OPC、ODBC、DDE和TCP/IP，內(nèi)嵌多種通訊協(xié)議，可與第三方系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連接。
3. 系統(tǒng)設(shè)計
3.1. 現(xiàn)場設(shè)備
理論上講，藥品庫房內(nèi)溫濕度傳感器布置越多，測量越準(zhǔn)確，但這樣勢必帶來投資的增加和資源的浪費。一般情況下，在封閉或半封閉的藥品庫房空間內(nèi)，如果任意兩個隨機采樣點的最大測量值之差小于2％，即認(rèn)為滿足測控精度的要求。因此，為了節(jié)省成本又保證獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果，在凈高6米的藥品庫房內(nèi)，每500平方米安裝一臺溫濕度傳感器。
保溫除濕設(shè)備的選擇可根據(jù)庫容的大小來確定，原則上應(yīng)與庫房內(nèi)的溫濕度傳感器以及面積相匹配。例如，對凈高6米的庫房，每1500平方米選用一臺50kW的空調(diào)機組。
3.2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
下圖所示為藥品庫房溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。主要由溫濕度傳感器、SunyPLC250可編程邏輯控制器、個人計算機和空調(diào)設(shè)備等組成。其中空調(diào)設(shè)備包括風(fēng)機、壓縮機、水泵和風(fēng)門，一般由企業(yè)自供。
溫濕度傳感器安裝于藥品庫房內(nèi)，用于實時檢測庫房內(nèi)的溫度和濕度并將測量信號向SunyPLC250發(fā)送。風(fēng)機、壓縮機、水泵和風(fēng)門等安裝于空調(diào)機房，根據(jù)SunyPLC250運算結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)動作，從而對溫濕度進行調(diào)控。
SunyPLC250可編程邏輯控制器是整個溫濕度控制系統(tǒng)的核心，它獲得溫濕度傳感器信號，與給定值比較并進行PID運算，結(jié)果輸出至風(fēng)門控制風(fēng)量，從而達到連續(xù)調(diào)節(jié)藥品庫房內(nèi)溫濕度的效果。風(fēng)機、壓縮機和水泵等設(shè)備的開?？捎蒘unyPLC250實現(xiàn)手動操作或聯(lián)鎖動作。通過ModBus總線，SunyPLC250向上位機發(fā)送實時測量數(shù)據(jù)和運算結(jié)果，接收上位機管理操作命令。
上位機實時顯示、記錄溫濕度測量值，當(dāng)超限時能夠及時發(fā)出聲光報警，提醒倉管員注意或采取相應(yīng)措施?，F(xiàn)場所有電氣設(shè)備的開停操作、過程參數(shù)設(shè)置等均通過上位機完成。另外，還可以定時或人工打印報表。
3.3. 硬件配置
藥品庫房溫濕度控制系統(tǒng)主要包括以下類型的I/O點：
根據(jù)西北某企業(yè)藥品庫房的規(guī)模和控制要求，以SunyPLC250可編程邏輯控制器為核心構(gòu)成的溫濕度控制系統(tǒng)的硬件配置清單如下表所示：
3.4. 軟件
SunyPLC250可編程邏輯控制器的組態(tài)軟件為浙大中自公司的SunyTech工業(yè)控制應(yīng)用軟件平臺，該軟件運行于Windows2000環(huán)境，符合IEC61131-3國際標(biāo)準(zhǔn)。主要包括SunyRDB實時數(shù)據(jù)庫編輯器、SunyIEC算法編輯器和SunyMaker圖形編輯器等部分組成。組態(tài)界面采用樹形結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的菜單、按鈕操作，剪切、拷貝、貼貼、刪除快捷方便。仿真功能使工程設(shè)計人員能夠盡快找出錯誤、驗證組態(tài)結(jié)果，從而大大減少了工程周期。
3.4.1. 人機界面
人機界面用于倉管人員監(jiān)視、操作、管理庫房狀態(tài)和控制系統(tǒng)，包括庫房總貌、報警信息、實時趨勢、歷史趨勢、打印報表等。庫房總貌用于監(jiān)視藥品庫房的實時狀態(tài)；報警信息用于檢查溫濕度的超限情況；實時趨勢和歷史趨勢用于查看各檢測點的溫濕度實時變化趨勢和某時間段內(nèi)的變化曲線；打印報表用于定時和人工觸發(fā)打印所有檢測點的測量值、設(shè)備運行狀態(tài)等。下圖所示為庫房總貌監(jiān)控圖。
3.4.2. 控制算法
SunyIEC算法編輯器提供了FBD、LD、SFC和ST、IL五種符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的編程語言，用戶可根據(jù)自己的習(xí)慣和控制方案的要求選擇合適的編程方法。在本控制系統(tǒng)中，溫濕度調(diào)節(jié)采用FBD編程，而節(jié)能聯(lián)鎖則由LD實現(xiàn)。
由于溫度與濕度存在一定的關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致采用常規(guī)的單回路PID調(diào)節(jié)不能很好地將藥品庫房內(nèi)的溫濕度控制在規(guī)定范圍。我公司技術(shù)人員憑借其豐富的控制系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)驗，在認(rèn)真研究分析了空氣溫濕度的特性后，利用SunyIEC豐富的算法模塊，采用了下圖所示的雙測量、雙給定PID調(diào)節(jié)控制方案，獲得了良好的控制效果。
為了降低能源消耗，系統(tǒng)設(shè)計了節(jié)能聯(lián)鎖功能：當(dāng)溫濕度偏差低于設(shè)定值并維持一定時間時，此時認(rèn)為藥品庫房內(nèi)的溫濕度已經(jīng)符合要求，可以將風(fēng)機、壓縮機和水泵停運，同時關(guān)閉風(fēng)門。當(dāng)溫濕度偏差重新超限時，則啟動上述設(shè)備并進行自動調(diào)節(jié)。事實上，由于空調(diào)設(shè)備通常為公用設(shè)施，對所有藥品庫房的溫濕度進行調(diào)控，而不同的藥品或不同的庫房往往對溫濕度有不同的要求，因此節(jié)能聯(lián)鎖控制必須全盤考慮所有藥品庫房的溫濕度狀況。
下圖所示為空調(diào)設(shè)備與藥品庫房呈一對一關(guān)系時的節(jié)能聯(lián)鎖控制方案原理圖。
4. 結(jié)論使用SunyPLC250可編程邏輯控制器控制藥品庫房的溫濕度，具有安全可靠、運行穩(wěn)定、性能優(yōu)越、投資較少、節(jié)能降耗、操作簡單、維護方便等特點，能夠高精度地將藥品庫房的溫濕度控制在理想水平。
SunyPLC250藥品庫房溫濕度控制系統(tǒng)解決了藥品庫房溫濕度的自動監(jiān)測與控制問題，有效地消除了藥品的霉變、結(jié)塊和潮解，極大地減少了藥品的存儲損耗，成功地降低了倉管人員的勞動強度，顯著地提高了庫房藥品保障能力。該系統(tǒng)也可以應(yīng)用于其它有類似要求的設(shè)施，如糧倉、檔案室、人工溫室等等，因此具有很好的推廣應(yīng)用價值。
當(dāng)今變頻調(diào)速技術(shù)已被廣泛應(yīng)用，如果將空調(diào)設(shè)備改造為變頻調(diào)節(jié)，相應(yīng)風(fēng)門改為兩位式，由SunyPLC250可編程邏輯控制器直接對變頻設(shè)備進行無級調(diào)速，相信能夠獲得更好的調(diào)節(jié)效果。
