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1、 南 京 理 工 大 学 毕业设计说明书(论文) 作作 者者 :纪旭东准考证号：准考证号：084911204002 教教 学学 点点:淮安信息职业技术学院 专专 业业 :机电一体化 题题 目目 :基于 PLC 的病床紧急呼叫系统设计 指导者：指导者： (姓 名) (专业技术职务) 评阅者：评阅者： (姓 名) (专业技术职务) 2013 年 5 月 景绍学讲师 南 京 理 工 大 学 毕业设计（论文）评语 学生姓名： 纪旭东 准考证号： 084911204002 题 目： 基于 PLC 的病床紧急呼叫系统 综合成绩： 指导者评语： 论文选题专业培养目标，能够达到综合训练目的，具有实践指导 意义
2、。 文章篇幅符合规定，内容完整，层次结构科学，逻辑关系清晰。语 言表达流畅，格式符合规范要求。 建议成绩： 可以提交答辩 指导者(签字)： 2013 年 5 月 24 日 毕业设计（论文）评语 评阅者评语： 文章选题立足点较好，理论联系实际，具有较好的现实意义。 文章达到规定的数量（文字）要求。 文章完成了写作要求，概念准 确、层次清楚。 建议成绩： 可以提交答辩。 评阅者(签字)： 2013 年 5 月 25 日 答辩委员会（小组）评语： 该生在叙述时理论阐述完整、清晰，论据充分，论点正确。 能在规定时间内熟练、扼要地陈述论文的主要内容，回答问题反映 敏捷，思路清晰，表达准确。 建议成绩：
3、答辩委员会（小组）负责人(签字)： 2013 年 5 月 25 日 毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文）中中文文摘摘要要 本文主要目的是为了丰富病床呼叫系统的控制方式，满足病房与护士站在紧 急情况下急时呼救，并在护士站的监控中心留下准确完整的记录，同时对以往的 系统控制范围进行扩增，来缩小成本，提高效率和医院和病室护理。丰富病床呼 叫系统的控制方式，在满足病房与护士站实时通信同时，能够方便地了解各病区 的情况,实现医院对全院的病房科学化管理。 系统由三菱 FX2N、数码显示管、按键、蜂鸣器等重要元器件构成，控制完成 对 20 个病床的呼叫情况的巡回检测，显示病床号，房间号，发出报警，最先处
4、 理，复置等功能。实验结果表明，用 PLC 构成的病床紧急呼叫系统结构简单，可 靠性高，系统易于维护，具有良好的应用前景和市场前景。 关键词 病床紧急呼叫系统 三菱 FX2N PLC 病房管理 毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文）外外文文摘摘要要 TitleTitle Design of hospital emergency call system based on PLC AbstractAbstract The main purpose of this paper is to enrich the call system, control of beds to meet the eme
5、rgency ward and nurse standing when the next emergency call for help, and left the nursing station monitoring center is accurate and complete records, while the scope of the previous amplification system control To reduce costs, improve efficiency and patient rooms and hospital care. Rich beds in th
6、e call control system in the ward with the nursing station to meet the real- time communication at the same time, the ability to easily understand the situation of each ward, to achieve the hospital ward of the hospitals scientific management. System by Mitsubishi FX2N, display tubes, keys, beeper a
7、nd other important components, composition, control the completion of the 20 beds in case the tour of call detection, display bed number, room number, an alarm, the first treatment, rehabilitation home, etc. Function. Experimental results show that the composition of the bed with the PLC emergency c
8、all system is simple, high reliability, the system easy to maintain, has good prospects and market prospects. Keywords : Bed emergency call system Mitsubishi FX2N PLC ward management 目次目次 1 绪论 .5 1.1 病床呼叫系统 5 2 系统方案 7 2.1 方案设计.7 2.2 需求分析 8 2.3 本章小结 8 3 三菱 FX2N可编程控制器 10 3.1 FX2N可编程控制器简介 .10 3.2 三菱 FX
9、2N系列 PLC 指令系统.13 3.3 三菱 FX2N 的编辑操作 17 3.4 本章小结18 4 软件设计 19 4.1 PLC 应用系统设计步骤 .19 4.2 病床紧急呼叫系统的功能要求 .20 4.4 本章小结 .30 5 系统调试 .32 总 结 33 致 谢 34 参考文献 .35 1 1 绪论绪论 1.11.1 病床呼叫系统病床呼叫系统 (1)病床呼叫系统的概念 病房呼叫系统，简称呼叫仪或请护仪，它的作用是将病人的求助请求迅速 而准确地通知医护人员，以便及时进行处治。它的使用既可方便病人，又可减 少医护人员的巡查次数，减轻其劳动强度，因而在临床上得到普遍的应用。 (2)呼叫系统
10、的存在价值 患者在住院期间，可能会在任意时间请求医生或护士进行诊断或护理。临 床求助呼叫是传送临床信息的重要手段，病床呼叫系统是患者向值班医生或护 士发出紧急呼叫的工具，要将患者的请求快速传送给值班医生或护士，并在护 士站的监控中心留下准确完整的记录，是提高医院和病室护理水平的必备设备 之一。病床呼叫系统要求及时、准确、可靠，简便可行，利于推广，其性能的 优劣直接关系到病员的安危，因此历来受到各大医院的普遍重视。 (3)呼叫系统的现状 目前，医院病床呼叫装置大多由单片机及低压电力线等传输媒质所构成， 采用数字电路。一般都具有声光报警功能，医护人员能够及时了解病人的请求。 病床呼叫系统的主机一般
11、都设置在护士值班室，主机通过导线与各病房病床的 终端呼叫器(一般为机械开关)相连，因此病房和值班室之间需要大量的连线， 布线施工麻烦、成本也高。 (4)病床紧急呼叫系统的特点 医院病房中使用的呼叫装置有无线式和有线式两种形式。其中，有线式一 般是采用单片机作为核心控制部件。本研究提出的呼叫系统也属于有线式，但 是核心部件为 PLC，该系统主要解决了目前呼叫系统中存在的以下问题： a.无线式呼叫系统由于需要 “发射”和“接收”两个系统，存在传输距 离、可靠性、设备体积与价格、占用无线频道资源以及发射的电磁波可能会影 响医疗设备的正常使用等问题。因此，目前医院中很少采用。 b.单片机构成的呼叫系统
12、如果采用低压电力线作为传输媒质，必须解决信 息衰减、电平转换、信息耦合、滤波等问题，使得外围接口电路非常复杂。在 软件设计上还要确定单片机与外设之间的通信方式，以保证在任意时刻只要有 呼叫源发出请求系统立刻响应。软件设计和硬件设计的繁琐，给开发和维护带 来了极大不便。 近年来， PLC 的功能不断趋向于计算机化，价格不断下降，体积不断缩小。 特殊的 I/O 接口可以使呼叫按钮直接与 PLC 输入相接，输出可以直接带报警器、 显示装置等。与计算机联网通信十分方便。独具特色的编程方式，非常易于普 及。PLC 的应用已不再局限于工业控制领域，在其他控制领域也获得广泛应用 。 2 2 系统方案系统方案
13、 2.12.1 方案设计方案设计 (1)系统的组成 病床呼叫系统由从机、主机等两部分组成。从机(呼叫源)即病床按钮，主机包 括 PLC 及显示和监护系统，如图 1-1 所示。呼叫源每张病床配备一个，呼叫源 一般放在病床床头。患者有呼叫请求时，按下手持式按钮向护士站呼叫。主机 中 PLC 工作方式为循环扫描方式，在系统程序控制下，PLC 顺序读入输入端口各 呼叫源的状态，并且不断地循环扫描。一旦有呼叫按钮按下，若在 5 秒内病人 未按下复位按钮，PLC 立即响应，通过设置的程序实现对系统的控制:点亮病床 警示灯和病房闪烁指示灯，护士站显示呼叫病床号，启动振铃，同时报警闪烁 指示灯也被点亮。主机监
14、控系统响应后，将出现相应的声、光报警指示，以便 提示医护人员尽快赶到现场。系统采用主从结构形式后，主机中的 PLC 还可以 通过网线与计算机相接，将多个护士站联网构成病房监护管理中心。 图 1-1 手持式按钮呼叫源图 (2)系统流程 a.病人按下病床紧急按钮时，病床警示灯亮手柄提示患者已发出呼叫请求。 但监控系统并不立即响应，延迟五秒若病人还未按下复位按钮监控系统才自行 启动。如果是患者误操作，在五秒时间内按下复位按钮可解除呼叫，同时关断 病床指示灯。以及病房外和护士站的一切输出信号被斩断。 b.在患者呼叫时监控系统启动，护士站病房报警指示灯开始闪烁，振铃启动， 同时护士站显示器显示呼叫病床号
15、，指示医护人员立即响应。执行医护人员首 先按动响应按钮切断振铃，将闪烁病房报警指示灯变为常亮，同时启动对讲机， 可以向患者发出询问或直接到现场处理。常亮的病房号指示灯用来表明医护人 员已经响应患者的呼叫，或正在现场处理中。医护人员处理完毕，通过复位按 钮清除所有信号。被清除信号包括病床指示灯、手柄按钮指示灯、护士站病房 报警指示灯、对讲机。护士站显示器和通道显示器可以显示当前的时间或被消 隐。 c.为增加实时处理能力，当医护人员在响应某一呼叫时，允许其他患者呼叫。 此时护士站相应的病房报警指示灯开始闪烁、振铃启动，同时显示出新的病床 号。而前一次呼叫的病房报警指示灯仍然常亮。闪烁和常亮指示灯的
16、区别为： 闪烁灯告知相应的病房有患者呼叫，常亮灯记录了另一病房有医护人员正在现 场处理中。 d.为提高医院的科学化管理，掌握所辖病区患者护理情况，也便于了解当医 护人员的工作强度，本系统增加了在某个时间段内对患者呼叫次数统计。可以 根据院方要求，任意设定统计时间，如 8h 或 24h 等。在锁定时间内将随时显示 该病区的呼叫次数。呼叫次数加“1”信号取自医护人员处理完呼叫后的复位按 钮，以保证记录的准确性。 2.22.2 需求分析需求分析 病床呼叫系统几乎每家医院都设有，通过这种方式可以预防紧急事故的发 生，让病情紧急的病人能够获得及时的治疗。现在市面上广泛应用的病床紧急 呼叫器种类放多。如汉堡式病床呼叫器，手表式接收病床呼叫器，病床呼叫系 统大屏幕主机，这些都是从外观上创新获取更多高档需求市场而设计的。从功 能上讲也仅是呼叫，但价位却高了很多。 2.32.3 本章小结本章小结 本章主要介绍
