基于PLC的牵引床控制系统设计

　　引言

　　目前在中国各大城市中,各种现代化工具应用越来越普及,人们的脑力劳动强度远大于体力劳动,这就造成了办公室人员及退休人员的体质的下降,各种疾病随着劳动锻炼的减少面减少,其中颈椎病、腰椎病等骨科常见病,也是困扰众多患者的难题之一。其中牵引治疗是颈椎疾病和腰椎疾病的一种有效的治疗手段。牵引治疗中,以牵引床的效果为佳。它根据生物力学原理及中医推拿正骨原理设计面成,将中医传统推拿中的各种手法如屈曲背伸牵引、旋转复位、拉拔分解为牵引、旋转、摆角、倾角等基本动作,并转化为微机传感器控制下的物理量,如拉力、距离、角度、时间等参数,利用程序进行组合控制,模拟医生的手法,达到多种动作组合,完成医生难以达到的复杂手法,既达到了治疗效果,又减轻了医生的繁重体力劳动。牵引治疗是一个长期治疗过程,目前市面上多以机械式牵引床为主,一部他智能牵引床虽然可以自动治疗,但每次治疗需要重新输入治疗数据,也较为烦琐。针对以上因素,本文提出了一种基于局域网的智能型电脑控制牵引床设计方案,可以由上位机建立患者数据库并设定治疗方案,把治疗数据发送给患者所在牵引床进行治疗;也可由医生根据患者的病情随进调整治疗方案,有效地保证治疗效果,降低了医护人员的人力资源耗费。

　　1.系统总体方案设计

　　系统根据医院实际情况,将病区划分为小的专项区域,如颈椎牵引区、腰椎牵引区等,每个专项区由一台上位机控制多台牵引床。上位机与牵引床之间采用串行总线的方式进行通讯。上位机软件基于WINDOWS系统采用数据库技术,用以保存患者信息和治疗方案,如牵引角度、牵引时间、牵引重量、牵引体位等;牵引床采用SIMATIC TDC进行控制,由医护人员设定牵引力和牵引时间,由压力传感器反馈牵引力大小,可以实现持续牵引、间歇牵引、反复牵引、手动牵引等治疗模式。

　　2.上位机系统设计

　　本系统中有两个可用的数据源,即牵引床控制级中的PLC和操作监控级中的PC监控系统。硬件上,在管理计算机与PLC之间建立物理连接,从PLC中获取实时数据;软件上,为使实现过程较为方便、高效,则从监控系统中获取过程数据。

　　2. 1数据库管理模块功能

　　针对具体需要,本系统以患者数据管理为中心,将医生对患者的管理工作集成到一个系统中,从而达到提高管理和控制质量和效率的目的。首先利用VB提供的DataGrid控件定义数据库结构,所建立的患者信息库包括床号、姓名、性别、出生年月、工作单位、住址、联系电话、病情描述、禁忌病史、建议治疗方案、治疗次数等字段。整个数据库管理模块利用VB的数据库M实现对整个数据库访问,包括连接数据源;发出、执行命令;查询、返回数据;增加、删除、更新数据。