一、 概述

    在血液病房中，對溫度，濕度以及光照的要求相當(dāng)高，為了提高自動化程度，在北京同仁醫(yī)院血液病房的空調(diào)系統(tǒng)中加入了溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)。采用AI-2000型觸摸屏PC做上位機(jī)，AI系列儀表做采集數(shù)據(jù)和控制輸出。實現(xiàn)了對空調(diào)機(jī)組、冷水機(jī)組、輔助房間以及各個病房的溫度、濕度和各個開關(guān)量的實時采集和顯示。

二、系統(tǒng)組成

    系統(tǒng)硬件的組成如下圖所示

圖一：系統(tǒng)框圖

三、系統(tǒng)功能     

    1． 溫度濕度控制自動/手動切換功能；

    2． 風(fēng)機(jī)運行/備用切換控制；

    3． 病人入住消毒相互連鎖控制：停止、準(zhǔn)備、自凈、入住；

    4． 病房燈光遠(yuǎn)程調(diào)整;

    5． 病房漏電報警功能；

    6． AI-3190S觸摸屏PC負(fù)責(zé)工業(yè)現(xiàn)場連接的所有儀表進(jìn)行全方位的監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和各項事務(wù)的處理；

    7． 控制畫面如圖（二）所示

圖二：觸摸屏控制畫面

    實現(xiàn)整個系統(tǒng)的集中管理和分散控制，方便領(lǐng)導(dǎo)層的管理工作。AI-3190S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(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性高等特

四、設(shè)備選型

1、觸摸屏

    AI-3190S觸摸屏PC具備高精度、高可靠性、顯示形象直觀、界面友好、使用操作方便、易于功能擴(kuò)充等突出特點；不僅可運行WINDOWSCE 、LINUX等各種嵌入式操作系統(tǒng)及軟件，也可運行WINDOWS 98等PC操作系統(tǒng)及軟件，應(yīng)用豐富靈活，能全面取代無紙記錄儀、人機(jī)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，顯示畫面直觀清晰，操作簡便。

    同時采用CF電子盤，解決了普通硬盤不耐震動的問題，可應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。具有一個RS232通訊接口、1個RS485通訊接口，1個并行打印口、1個USB接口、1個PS/2鼠標(biāo)接口，1個鍵盤接口、1個RJ45以太網(wǎng)口。

    操作系統(tǒng)采用WIN CE作為操作系統(tǒng)，WIN CE操作系統(tǒng)具備高穩(wěn)定性、操作簡單、系統(tǒng)資源消耗少等特點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制嵌入系統(tǒng)中；系統(tǒng)軟件是由MCGS嵌入組態(tài)軟件經(jīng)過二次開發(fā)而成的軟件產(chǎn)品，用戶無需系統(tǒng)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(gòu)成儀表總線系統(tǒng)。

2、AI系列儀表

    AI-301M用于在計算機(jī)控制系統(tǒng)中作為開關(guān)量輸入輸出（I/O）接口，它采用RS485通迅接口與計算機(jī)通訊，可為計算機(jī)提供廉價而高可靠性的開關(guān)量輸入與輸出；AI-301M采用平臺化概念，將系統(tǒng)硬件與軟件分離，可進(jìn)行模塊式組合，在該系統(tǒng)中采用AI-301M儀表來對風(fēng)機(jī)、冷水機(jī)組、空調(diào)風(fēng)機(jī)的開關(guān)以及各類指示燈等現(xiàn)場的開關(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 大容量長壽命繼電器常開觸點開關(guān)輸出模塊；

    L5 2路繼電器常開觸點開關(guān)模塊；

    I5 二路外部開關(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(shè)置。在該項目中選用E5型，采用導(dǎo)軌安裝方式。波特率和通訊地址的設(shè)置是采用撥碼開關(guān)方式，共10位，1-7位定義儀表通訊地址，二進(jìn)制算法，當(dāng)?shù)刂烦^100，儀表默認(rèn)其為199。第8位定義通訊波特率BAUD，當(dāng)其設(shè)置為“0”時通訊波特率為9600；當(dāng)其設(shè)置為“1”時通訊波特率為4800。

    AI-708型調(diào)節(jié)器是國產(chǎn)先進(jìn)的儀表，內(nèi)部采用了高性能的ASIC芯片和模塊化硬件設(shè)計，在輸入、輸出信號上均采用了數(shù)字校正技術(shù)，以消除穩(wěn)定性較差的可調(diào)電阻所帶來的誤差；通過自動調(diào)零技術(shù)的應(yīng)用可長期使用而不會產(chǎn)生零點漂移，測量數(shù)字精確穩(wěn)定；具有多種輸入、輸出規(guī)格和報警方式設(shè)置。電源可在85-264VAC（50-60HZ）寬范圍內(nèi)波動，在強(qiáng)干擾的環(huán)境下也能保證測量的精度和工作的穩(wěn)定性。在該系統(tǒng)中，根據(jù)系統(tǒng)需要用來對3個病房的溫度檢測和控制、冷水機(jī)組的濕度檢測和控制、以及3個病房中調(diào)光的控制輸出，調(diào)光輸出為4-20mA信號來控制移相可控硅輸出，從而達(dá)到調(diào)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 光電隔離的線性電流輸出模塊；

    S4 帶隔離電源的RS485通訊模塊；

    L4 大容量長壽命繼電器常開觸點開關(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(shè)置的參數(shù)有：

    CTRL 控制方式，選擇儀表的控制方式；

    SN 輸入規(guī)格，選擇儀表的輸入規(guī)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型相一致。（參數(shù)設(shè)置詳見使用說明書）

    AI-808型調(diào)節(jié)器在AI-708型調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上還具備手動/自動無擾動切換操作功能，具備手動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位置的比例輸出。在該系統(tǒng)中使用AI-808儀表進(jìn)行空調(diào)機(jī)組的溫度檢測以及伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。具體型號為AI-808AL4L4S。主要參數(shù)設(shè)置：CTRL=1采用AI人工智能調(diào)節(jié)；OP1=7，用于有閥門反饋信號，自動對閥門位置進(jìn)行定位測量。SN=1，S型熱電偶輸入。

五、軟件系統(tǒng)     

    AI-3190S觸摸屏系統(tǒng)軟件采用MCGS嵌入組態(tài)軟件，根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行二次開發(fā)，軟件嵌入到觸摸屏內(nèi)，用戶無需進(jìn)行再進(jìn)行組態(tài)和軟件安裝，觸摸屏啟動后軟件自行運行。

    主要功能：溫度、濕度的實時顯示；在自動控制情況下用戶可設(shè)定溫濕度的給定值；在觸摸屏上用戶可以做以下操作：溫濕度控制方式的切換；空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)換；冷水機(jī)組、排風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)的啟停；調(diào)光亮度控制；病房指示燈的開關(guān)。可以觀察到各個設(shè)備的工作狀態(tài)。

六、結(jié)語     

    采用AI系列儀表與AI-3190S觸摸屏PC組成的北京同仁醫(yī)院血液病房監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)無故障運行近一年，運行狀況良好。采用AI系列產(chǎn)品系統(tǒng)組態(tài)簡單、方便；功能可靠、穩(wěn)定。AI-2000型觸摸屏PC帶有1個RJ45以太網(wǎng)口，可以組建網(wǎng)絡(luò)，方便系統(tǒng)的擴(kuò)展。