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1、. .内容摘要可编程序控制器，英文称Programmable Controller，简称PC。但由于PC容易和个人计算机Personal puter混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。随着社会的进步和开展，医疗水平的不断提高，现代医院护理需要简易及时地获知并处理病人的突发病况，实现患者在住院的任意时间可请求医生或护士进展诊断或护理。基于PLC设计的医院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,能及时、准确、可靠地实现病房呼叫管理，防止了人工呼叫的不便与效果差等缺点，它是现代医院提高医院和病室护理水平必不可少的设备。有了病床呼叫控制系统，医院的护理工作变得更加方便全
2、面，不用再为值班医生和护士未能及时发现突发病况而烦恼。基于可编程控制器PLC设计的病床呼叫系统可以及时、准确、可靠地实现病房呼叫管理,具有良好的应用前景。关键词：可编程控制器；病床呼叫；控制系统- 优选. .目 录第1章 引言11.1 控制要求11.2 课题要求11.3 设计思路1第2章 PLC控制要求分析32.1 控制要求分析32.2 确定I/O接口数量42.3选择PLC类型42.4 I/O分配表72.5 PLC输入输出设备接线图112.6 控制程序设计132.6.1 STEP7- Micro/WIN32软件简介132.6.2 梯形图152.6.3 语句表16结论17设计总结18谢辞19附录
3、20参考文献54. .word.zl. .第1章 引 言1.1控制要求1.本课题题目为病床呼叫控制系统设计；2共有6个病房，每间病房4个床位，每一病床床头均有紧急呼叫按钮及重置按钮，以利病人不适时紧急呼叫；3设每一层楼有一护士站，每一护士站均有该层楼病人紧急呼叫与处理完毕的重置按钮；4每一病床床头均有一紧急指示灯，一旦病人按下紧急呼叫按钮且未在5s内按下重置按钮时，该病床床头紧急指示灯动作且病房门口紧急指示灯闪烁，同时同楼层的护士站显示病房紧急呼叫并闪烁指示灯；5在护士站的病房紧急呼叫中心，每一病房都有编号，用指示灯显示哪一病房先按下病人紧急呼叫按钮，并要具有优先级判别的能力；6一旦护士看见护
4、士站紧急呼叫闪烁灯后，须先按下护士处理按钮以取消闪烁情况，再依病房紧急呼叫顺序处理病房紧急事故，假设事故处理妥当后，病房紧急闪烁指示灯和病床上的紧急指示灯方灯被重置。1.2课题要求1采用PLC控制，列入输入输出点分配表；2画出采用PLC的输入输出设备的接线图；3利用STEP-Micro/WIN32软件完成梯形图、指令表的程序设计与调试；4完成设计说明书。1.3设计思路通过对病床呼叫系统的PLC控制的设计任务和控制要求进展分析，可以初步得出设计方案：该病床呼叫系统由从机、主机等两局部组成。从机( 呼叫源) 即病床按钮，主机包括PLC 及指示灯报警系统。呼叫源每X病床配备一个， 呼叫源一般放在病床
5、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且未在5秒内按下重置按钮， PLC 立即响应, 通过设置的程序实现对系统的控制：该病床床头紧急指示灯动作且病房门口紧急指示灯闪烁，同时同楼层的护士站显示病房紧急呼叫并闪烁指示灯，并通过互锁实现优先级别判断的能力即护士站只有最先按下呼叫按钮的病人所在的病房指示灯亮。主机监控系统响应后，将出现相应的光报警指示，以便提示医护人员尽快赶到现场。此外，系统采用主从构造形式后， 主机中的PLC 还可以通过网线与计算机
6、相接，将多个护士站联网构成病房监护管理中心。第2章 PLC控制系统设计2.1 控制要求分析每一病床床头均有一紧急指示灯，一旦病人按下紧急呼叫按钮且未在5s内按下重置按钮时，该病床床头紧急指示灯动作且病房门口紧急指示灯闪烁，同时同楼层的护士站显示病房紧急呼叫并闪烁指示灯；在护士站的病房紧急呼叫中心，每一病房都有编号，用指示灯显示；哪一病房先按下病人紧急呼叫按钮，并要具有优先级判别的能力； 一旦护士看见护士站紧急呼叫闪烁灯后，须先按下护士处理按钮以取消闪烁情况，再依病房紧急呼叫顺序处理病房紧急事故，假设事故处理妥当后，病房紧急闪烁指示灯和病床上的紧急指示灯方灯被重置。当一个病人需要帮助时，按下呼叫
7、按钮，且在5S内未按下床头重置按钮，床头灯亮，病房门口灯闪烁，且护士站表示该病房有人呼叫的灯闪烁，优先灯亮，优先灯有互锁功能；如果其他病房又有人呼叫，床头灯亮，病房门口灯闪烁，且护士站表示该病房有人呼叫的灯闪烁，优先灯不亮，以到达优先级判别。图2.1 系统设计流程图 2.2 确定I/O信号数量病房呼叫按钮24个每个床头各1个，重置按钮30个每个床头各1个，每间病房有一个总重置按钮，指示灯42个每个床头1个，每个病房门口1个，护士站12个，护士站关指示灯按钮6个，重置按钮1个。共61个输入信号，42输出信号。2.3 选择PLC类型可编程序控制器，英文称Programmable Controlle
8、r，简称PC。但由于PC容易和个人计算机Personal puter混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克制了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制
9、，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为根底的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。PLC种类繁多，但其组成构造和工作原理根本一样。用可编程序控制器实施控制，其实质是按一定算法进展输入输出变换，并将这个变换予以物理实现，应用于工业现场。PLC专为工业现场应用而设计，采用了典型的计算机构造，它主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。PLC的构造框图如图2.2所示。图2.2 PLC构造框图S72
10、2*系列有CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU226、CPU226XM 6种不同型号，其外形构造根本一样。本设计选用CPU226，其技术指标为：外形尺寸为190*80*62mm，输入电压为220V50HZ，本机数字量I/O数量为24DI/16DO，允许扩展模块数量为7个等。本设计选用SIMATIC-S7-200系列的CPU226。S7-200系列PLC的扩展单元包括数字量I/O扩展单元、模拟量I/O扩展单元和一些特殊功能扩展单元。连线时，根本单元放在最左侧，扩展单元用扁平电缆与左侧的模块相连。因为数字量I/O扩展单元内部没有CPU，所以它必须与根本单元相连，并使用
11、根本单元的寻址功能对模块上的I/O接口进展控制。S7-200系列PLC目前可以提供三种类型的数字量输入/输出模块，即EM221、EM22、EM223等。设计要求PLC控制器为61输入，42输出，所以选用SIMATIC-S7-200系列的CPU226,1个EN221模块和2个EM223扩展模块。模块连接形式如图2.3。图2.3 模块连接形式根据图2.2的连接情况知各模块的分配地址如下。CPU226根本单元的的I/O地址：I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6、I0.7、I1.0、I1.1、I1.2、I1.3、I1.4、I1.5、I1.6、I1.7、I2.0、I2.1
12、、I2.2、I2.3、I2.4、I2.5、I2/6、I2.7；Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7、Q1.0、Q1.1、Q1.2、Q1.3、Q1.4、Q1.5、Q1.6、Q1.7。第一个扩展模块EM221的I/O地址：I3.0、I3.1、I3.2、I3.3、I3.4、I3.5、I3.6、I3.7。第二个扩展模块EM223的I/O地址：I4.0、I4.1、I4.2、I4.3、I4.4、I4.5、I4.6、I4.7、I5.0、I5.1、I5.2、I5.3、I5.4、I5.5、I5.6、I5.7；Q2.0、Q2.1、Q2.2、Q2.3、Q2.4、Q2.5、Q
13、2.6、Q2.7、Q3.0、Q3.1、Q3.2、Q3.3、Q3.4、Q3.5、Q3.6、Q3.7。第三个扩展模块EM223的I/O地址：I6.0、I6.1、I6.2、I6.3、I6.4、I6.5、I6.6、I6.7、I7.0、I7.1、I7.2、I7.3、I7.4、I7.5、I7.6、I7.7；Q4.0、Q4.1、Q4.2、Q4.3、Q4.4、Q4.5、Q4.6、Q4.7、Q5.0、Q5.1、Q5.2、Q5.3、Q5.4、Q5.5、Q5.6、Q5.7。2.4 I/O分配表表2.1 I/O信号分配控制信号信号名称元件名称元件符号地址编码输入信号1病房重置信号常闭按钮SB0I0.01病房1号床呼叫信号常开按钮SB1I0.11病房2号床呼叫信号常开
