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1、中 州 大 学 工 程 技 术 学 院可编程控制器课程设计设计题目： 病床呼叫器的PLC控制 专 业： 应用电子 班 级： 应用电子一班 姓 名： 许明艳 学 号： 201225110125 指导教师： 甄敬然 目录目录1摘要2第一章 设计任务及要求31.1任务描述31.2任务要求4第二章 PLC的特点及应用42.1 PLC的工作原理52.2 功能特点52.3 可编程逻辑控制器的类型52.4 通信网络形式62.5 PLC的应用特点62.6 采用PLC控制的优点6第三章 病房呼叫系统设计63.1 病房呼叫器示意图73.2 病房呼叫器的流程设计83.3 I/O分配表93.4 I/O接线图103.5
2、 梯形图的程序设计.123.6 实现结果.223.7 系统说明.22总结23参考资料.24 摘要随着科技的发展，智能化的医院建设的将目前国内外先进的计算机技术、通信技术、网络技术、信息技术、自动化控制技术、办公自动化技术等运用在医院中。而目前国内外的呼叫器系统都选用无线网络，受到地域的限制和环境的限制。信号接收不是很好，这样有可能病人会呼叫不到医生，造成病人病情的恶化。本文设计是病床呼叫系统，主要用于病房的病人有紧急情况时呼叫护士站寻求帮助，护士根据站内指示灯及响铃获取求助信息的来源，并能及时的给其提供帮助。护士在站内发现信号时及时将站内灯及响铃复位。在文中采用的PLC可编程控制器构成的病床呼
3、叫系统结构更简单，更易于管理，可编程控制器病床呼叫系统可以及时，准确的实现病房呼叫管理，具有良好的应用前景。PLC作为新型控制元件，在生产，生活，医疗，军事等领域都有了较大的使用。而在文中设计病床呼叫器，有利于对医院的发展和方便病人 ，使得医院医疗更人性化，提高医院工作效率。而对此系统更有良好的前景。Along with the development of science and technology, intelligent hospital construction at home and abroad advanced computer technology, network tech
4、nology, communication technology, information technology, automation technology, Office automation technology used in hospitals. Current pager systems use wireless networks at home and abroad, subject to geographical constraints and environmental constraints. Signal reception is not very good, it is
5、 possible for the patient to call not to doctor, resulting in the deterioration of the patient. Designs are beds call systems, mainly for the wards patients have called the nurses station to seek help in case of emergency, nurse according to lights and bells to obtain sources of help information, an
6、d be able to provide help in a timely manner. Nurses at the station to find the signal lights and bells in a timely manner when reset. PLC programmable logic controller used in beds call system structure consisting of simple, easier to manage, programmable controller beds calling system can timely,
7、accurate realization of call management in Ward, has good prospects. PLC as a new type of control components, production, lifestyle, medical, military and other fields has been used. Design beds in the text pagers, conducive to the development of hospital and patient convenience, making hospitals mo
8、re humane, improving hospital efficiency. While this system has good prospects.第一章 设计任务及要求1.1任务描述：某住院病房有14个房间，每个房间有4张病床。编号由房间号和床号组成，分别为011，012，013，144.每张病床配有一个呼叫按钮，与病床编号相应，分别为SB011，SB012，SB013SB144。在护士站安装蜂鸣器HA和呼叫指示灯示意图如下： 1.2任务要求当某个病床发出求救信号后，护士站蜂鸣器发出音，与呼叫信号对应的指示灯闪烁。当医护人员听到呼叫后，可按下呼叫响应按钮SB0，停止工作，呼叫指示灯
9、20S后停止显示如果同时有多个信号发出，蜂鸣器仍发出短促音，对应指示灯闪烁，按下呼叫响应按钮后，要求同。尽可能少的占用PLC外部资源。 第二章 PLC的特点及应用PLC（可编程控制器）作为一种工业控制微型计算机，它是采用软件编制程序来实现控制要求的。编程时要使用到各种编程元件，它们可提供无数个动合和动断触点。编程元件是指输入寄存器、输出寄存器、位存储器、定时器、计数器、通用寄存器、数据寄存器及特殊功能存储器等。它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可靠性等优点，在工业生产过程中得到了广泛的应用。它应用大规模集成电路，微型技术和通讯技术的发展成果，逐步形成了具有多种优点和微型，中型，大型，超大要型
10、等各种规格的系列产品，应用于继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。2.1 PLC的工作原理2.2 功能特点一、系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。 二、使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。 三、能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。2.3 可编程逻辑控制器的类型 可编程逻辑控制器按结构分为整体型和模块型两类，
11、按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。 整体型可编程逻辑控制器的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型可编程逻辑控制器提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统2.4 通信网络形式1）、PC为主站，多台同型号可编程逻辑控制器为从站，组成简易可编程逻辑控制器网络； 2）、1台可编程逻辑控制器为主站，其他同型号可编程逻辑控制器为从站，构成主从式可编程逻辑控制器网络； 3）、可编程逻辑控制
12、器网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网； 4）、专用可编程逻辑控制器网络（各厂商的专用可编程逻辑控制器通信网络）。2.5 PLC的应用特点1可靠性高，抗干扰能力强2配套齐全，功能完善，适用性强3易学易用，深受工程技术人员欢迎4系统的设计，工作量小，维护方便，容易改造2.6 采用PLC控制的优点(1)在采用PLC控制，主要是用软件实现对其运行的自动控制，可靠性大大提高。(2)控制系统结构简单，外部线路简化。(3)PLC可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能。(4)PLC可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。(5)用于群控调配和管理，并提高病床呼叫
13、运行效率。(6)更改控制方案时不需改动硬件接线。第三章 病房呼叫系统设计3.1 病房呼叫器示意图3.2 病房呼叫器的流程设计。流程图如下图所示：3.3 I/O分配表输入 对应名称输出 对应名称X00101号病房1号床对应按钮SB011Y001护士站对应01房1号床的灯HL011X00201号病房2号床对应按钮SB012Y002护士站对应01房2号床的灯HL012X00301号病房3号床对应按钮SB013Y003护士站对应01房3号床的灯HL013X00401号病房4号床对应按钮SB014Y004护士站对应01房4号床的灯HL014X00502号病房1号床对应按钮SB021Y005护士站对应02
14、房1号床的灯HL021X00602号病房2号床对应按钮SB022Y006护士站对应02房2号床的灯HL022X00702号病房3号床对应按钮SB023Y007护士站对应02房3号床的灯HL023X00802号病房4号床对应按钮SB024Y008护士站对应02房4号床的灯HL024X00903号病房1号床对应按钮SB031Y009护士站对应03房1号床的灯HL031X01003号病房2号床对应按钮SB032Y010护士站对应03房2号床的灯HL032X01103号病房3号床对应按钮SB033Y011护士站对应03房3号床的灯HL033X01203号病房4号床对应按钮SB034Y012护士站对应0
15、3房4号床的灯HL034X01304号病房1号床对应按钮SB041Y013护士站对应04房1号床的灯HL041X01404号病房2号床对应按钮SB042Y014护士站对应04房2号床的灯HL042X01504号病房3号床对应按钮SB043Y015护士站对应04房3号床的灯HL043X01604号病房4号床对应按钮SB044Y016护士站对应04房4号床的灯HL044X01705号病房1号床对应按钮SB051Y017护士站对应05房1号床的灯HL051X01805号病房2号床对应按钮SB052Y018护士站对应05房2号床的灯HL052X01905号病房3号床对应按钮SB053Y019护士站对应
16、05房3号床的灯HL053X02005号病房4号床对应按钮SB054Y020护士站对应05房4号床的灯HL054X02106号病房1号床对应按钮SB061Y021护士站对应06房1号床的灯HL061X02206号病房2号床对应按钮SB062Y022护士站对应06房2号床的灯HL062X02306号病房3号床对应按钮SB063Y023护士站对应06房3号床的灯HL063X02406号病房4号床对应按钮SB064Y024护士站对应06房4号床的灯HL064X02507号病房1号床对应按钮SB071Y025护士站对应07房1号床的灯HL071X02607号病房2号床对应按钮SB072Y026护士站对
17、应07房2号床的灯HL072X02707号病房3号床对应按钮SB073Y027护士站对应07房3号床的灯HL073X02807号病房4号床对应按钮SB074Y028护士站对应07房4号床的灯HL074X02908号病房1号床对应按钮SB081Y029护士站对应08房1号床的灯HL081X03008号病房2号床对应按钮SB082Y030护士站对应08房2号床的灯HL082X03108号病房3号床对应按钮SB083Y031护士站对应08房3号床的灯HL083X03208号病房4号床对应按钮SB084Y032护士站对应08房4号床的灯HL084X03309号病房1号床对应按钮SB091Y033护士站
18、对应09房1号床的灯HL091X03409号病房2号床对应按钮SB092Y034护士站对应09房2号床的灯HL092X03509号病房3号床对应按钮SB093Y035护士站对应09房3号床的灯HL093X03609号病房4号床对应按钮SB094Y036护士站对应09房4号床的灯HL094X037010号病房1号床对应按钮SB101Y037护士站对应010房1号床的灯HL101X038010号病房2号床对应按钮SB102Y038护士站对应010房2号床的灯HL102X039010号病房3号床对应按钮SB103Y039护士站对应010房3号床的灯HL103X040010号病房4号床对应按钮SB10
19、4Y040护士站对应010房4号床的灯HL104X041011号病房1号床对应按钮SB111Y041护士站对应011房1号床的灯HL111X042011号病房2号床对应按钮SB112Y042护士站对应011房2号床的灯HL112X043011号病房3号床对应按钮SB113Y043护士站对应011房3号床的灯HL113X044011号病房4号床对应按钮SB114Y044护士站对应011房4号床的灯HL114X045012号病房1号床对应按钮SB121Y045护士站对应012房1号床的灯HL121X046012号病房2号床对应按钮SB122Y046护士站对应012房2号床的灯HL122X04701
20、2号病房3号床对应按钮SB123Y047护士站对应012房3号床的灯HL123X048012号病房4号床对应按钮SB124Y048护士站对应012房4号床的灯HL124X049013号病房1号床对应按钮SB131Y049护士站对应013房1号床的灯HL131X050013号病房2号床对应按钮SB132Y050护士站对应013房2号床的灯HL132X051013号病房3号床对应按钮SB133Y051护士站对应013房3号床的灯HL133X052013号病房4号床对应按钮SB134Y052护士站对应013房4号床的灯HL134X053014号病房1号床对应按钮SB141Y053护士站对应014房1
21、号床的灯HL141X054014号病房2号床对应按钮SB142Y054护士站对应014房2号床的灯HL142X055014号病房3号床对应按钮SB143Y055护士站对应014房3号床的灯HL143X056014号病房4号床对应按钮SB144Y056护士站对应014房4号床的灯HL144X000护士站呼叫响应按钮SB0Y000护士站蜂鸣器HA3.4 I/O接线图：3.5 梯形图的程序设计3.6 实现结果：1， 按某个病房按钮，其对应灯闪，蜂鸣器响；2， 若多个病房同时按按钮，这些按钮的对应灯闪，蜂鸣器响。3， 当病房有按钮按下时，护士按下呼叫响应按钮，蜂鸣器停止响，对应灯再闪20秒后灭。3.7
22、 系统说明系统主要以PLC为核心，经实验验证，表面呼叫及时、准确、可靠、可以满足医院的病房管理和护理要求，利用可编程控制器控制，具有接线简单、编程直观、扩展容易等特点。当建筑物的层楼增加时，硬件接线上只需增加楼层，病房相应的输入信号。原来的接线不需改变，软件上只需增加相应楼层，房间，床位的功能，要改动的地方也较少。故该系统可满足一般医院的呼叫需求。 总结 经过本次课设，使我学到了很多东西。以前所学到的都是一些基础的理论知识，而课程设计使我们使我们将理论与实践相结合。更加明白我们所学的知识，并且使自身的综合实力提高。在没有做实践设计以前，我对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当把自己想出来的程序运用到PLC中的时候，问题出现了，结果和要求的结果不相符合。通过本次医院病床系统的课程设计，看到了实践与理论的差距，我熟悉了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我的理论知识，工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。 使我认识到，只有扎实的理论才能完成一个好的程序的编译，感觉到自己的知识太少，争取在以后的学习中提高自己。参考资料1 漆汉宏 PLC电气控制技术 机械工业出版 2006.122 李道霖 电气控制与PLC原理及应用 电子工业出版社 20043张华林 无线病房呼叫系统的设计 国外电子元器件 2006.8,
