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1、摘 要PLC 的特点 4硬件的可靠性4编程简单，使用方便4接线简单，通用性好4易于安装，便于维护51.4 PLC 的工作原理51.5 采用 PLC 控制的优点61.6 PLC 的编程语言6第二章基本方案分析72.可编程控制器控制系统设计方法72.PLC 的编程方法72.1. 2 经验法编程82.2系统流程图分解 10第三章病床呼叫系统控制设计113.1病床呼叫器的示意图113.2控制要求 123.3呼叫控制系统的 I/O 通道分配 123.4 PLC 的 I/O 接线图 133 5 梯形图的程序设计143.6指令语句 153.7程序调试 17总结 181/22第1章绪论1.1 引言随着科学技术
2、的发展、近年来，我国的PLC 技术得到了迅速发展及应用一些病床呼叫器也在不断改进设计、修改工艺。更新换代生产更新型的病床呼叫器，它主要由操作系统和PLC 控制系统组成 .PLC 控制系统运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视等优点，已成为目前在呼叫控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛用于传统控制系统的技术改造。目前国内七八十年代安装的许多呼叫控制系统，线路复杂，接线多，故障率高，维修保养难，许多已处于闲置状态，速，效率低，调速性能指标较差，严重影响运行质量。因此对呼叫控制技术进行研究，寻找适合我国现代呼叫的改造方法具有十分重要的意义。病床呼叫器作为医
3、院的重要呼叫工具与医院人员的工作和生活日益紧密联系。PLC 作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，在许多领域中得到广泛应用，从而使病床呼叫器由传统的控制方式发展为计算机控制的一个重要方向，成为当前医院控制和技术改造的热点之一。PLC 是一种专门从事逻辑控制的微型计算机系统。由于PLC 具有性能稳定、抗干扰能力强、设计配置灵活等特点。因此在工业控制方面得到了广泛应用。自80 年代后期PLC 引入我国电梯行业以来，由PLC 组成的呼叫控制系统被许多厂家普遍采用。并形成了一系列的定型产品。在传统继电器系统的改造工程中，PLC 系统一直是主流控制系统。病床呼叫控制系统分为控制部分和逻辑控制部
4、分。为了改善速度和运行的可靠性，现在都改为用PLC 来控制其运行，这样大大提高了呼叫的可靠性能。可编程控制器Programmable Logic controller ，简称PLC）是以微处理器为基础，综合了计算机技术与自动化技术而开发的新一代工业控制器。它具有可靠性高、适应工业现场的高温、冲击和振动等恶劣环境的特点，已成为解决自动控制问题的最有效工具，是当前先进工2/22业自动化的三大支柱之一。所以，综上所述，本设计就以PLC 作为工具对呼叫的各种操作进行控制。1.2 可编程控制器的由来与发展第一台可编程控制器的设计规范是美国通用公司提出的。当时的目的是要求设计一种新的控制装置以取代继电器盘
5、，在保留了继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点的基础上，同时具有现代化生产线所要求的时间响应快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质与功能。这一设想提出后，美国数字设备公司 DEC ）于 1969 年研制成第一台 PLC，型号为 PDP-14，投入通用汽车公司的生产线控制中，取得了令人满意的效果，从此开创了 PLC 的新纪元。第一台 PLC 具有模块化、可扩充、可重编程及用于工业环境的特性。这些控制器易于安装，占用空间小，可重复使用。尽管控制器编程有些琐碎，但它具有公共的工厂标准梯形图编程语言，这样使得不熟悉计算机的人也能方便的使用
6、它。在短时间内， PLC 在其他工业部门也得到应用。到 70 年代初，食品、金属和制造等工业部门相继使用 PLC 代替继电器控制设备，迈出了其实用化阶段的第一步。 70 年代中期，由于大规模集成电路的出现，使8 位微处理器和位片处理器相继问世，使可编程控制技术产生了飞跃。在逻辑运算功能的基础上，增加了数值运算、闭环控制、提高了运算速度，扩大了输入输出规模。在这个时期，日本、西德 的特点硬件的可靠性PLC 是在工业环境的恶劣条件下应用而设计的，一个设计良好的PLC 能置于有很强的电噪声、电磁干扰、机械振动、极端温度和湿度很大的环境中。在硬件设计方面，首先是选用优质器件，再就是采用合理的系统结构，
7、加固，简化安装，使它易于抗振动冲击，对印制电路板的设计、加工及焊接都采取了极为严格的工艺措施，而且在电路、结构及工艺上采取了一些独特的方式。例如，在输入/ 输出电路中都采用了光电隔离措施，做到电浮空，既方便接地，用提高了抗干扰性能；各个I/O 端口都除采用了常规模拟器滤波以外，还加上了数字滤波；内部采用了电磁屏蔽措施，防止辐射干扰；采用了较先进的电源电路，以防止由电源回路串入的干扰信号；采用了较合理的电路程序，一旦某模块出现故障，进行在线插拔、调试时不会影响各机的正常运行。由于PLC 本身具有很高的可靠性，所以发生故障的部位大多集中在输入/输出的部件上，以及如传4/22感器件、限位开关、光电开
8、关、电磁电机等外围装置上。编程简单，使用方便用微机实现自动控制，常使用汇编语言编程，难于掌握，要求使用者具有一定水平的计算机硬件和软件知识。PLC 采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程，容易掌握。例如，目前打多数PLC 均采用的梯形图语言编程方式，既继承了传统控制线路的清晰直观感，又顾及了大多数电气技术人员的读图习惯及应用微机的水平很容易被电气技术人员所接受，易于编程，程序改变时也容易修改，很灵活方便。这种面向控制过程、面向问题的编程方式，与目前微机控制常用的汇编语言相比，虽然在PLC 内部增加了解释程序，增加了程序执行时间，但对大多数的机电控制设备来说，这是微不足道的。接线简单，通用
9、性好PLC 的接线只需将输入信号的设备按钮、开关等）与PLC 输入端子连接，将接受输出信号执行控制任务的执行元件接触器、电磁阀等）与PLC 输出端子连接。接线简单、工作最少，省去了传统的继电器控制系统接线和拆线的麻烦。PLC 的编程逻辑提供了能随要求而改变的“接线网络”，这样生产线的自动化过程就能随意改变。这种性能使PLC 具有很高的经济效益。用于连接现场设备的硬件接口实际上是PLC 的组成部分，模块化的自诊断接口电路能指出故障，并易于排除故障与替换故障部件，这样的软硬件设计就使现场电气人员与技术人员易于是用。易于安装，便于维护PLC 安装简单而且功能有效，其相对小的体积使之能安装在通常继电器控制箱所需空间的一半的地方，在从继电器系统改换到PLC 系统的情况下， PLC 小的模块结构使之能安装在继电器附近并将连线向已有接线端，其实改换很方便，只要将输入/输出设备连向接线端即可。在大型5/22安装中，长距离输入 /输出站点安放在最优地点。长距离站通过同轴电缆获双扭线连向 CPU,这种配置大大减少了物料和劳力，长距离子系统方法也意味着系统不同部分可在到达安装场地前由PLC 制造商预先连好线，这一方法大大减少了电气技术人员的现场安装时间。从一开始，PLC 便以易维护作为设计目标。由于几乎所有器件都是固态的，维护时只需更换模块级插入式部件，故障检测电路将诊断指
