plc課程設計病床呼叫系統(tǒng)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 設計任務與要求1</p><p>　　1.1 任務描述1</p><p>　　1.2 設計任務及要求1</p><p>　　1.3 采用plc控制的優(yōu)點1</p><p>　　第2章可編程控制器(PLC)的特點

2、2</p><p>　　2.1 硬件的可靠性2</p><p>　　2.2 配套齊全，功能完善，適用性強2</p><p>　　2.3 編程簡單，使用方便2</p><p>　　2.4 易于安裝，便于維護3</p><p>　　第3章 基本方案分析4</p><p>　　3.1 P

3、lc編程方法4</p><p>　　3.2 Plc工作原理4</p><p>　　3.3 病床呼叫器控制系統(tǒng)設計流程圖4</p><p>　　第4章 病床呼叫系統(tǒng)設計方案6</p><p>　　4.1 病床呼叫器示意圖6</p><p>　　4.2 病床呼叫系統(tǒng)框圖6</p><p&g

4、t;　　4.3 呼叫控制系統(tǒng)的I/O通道分配7</p><p>　　4.4 Plc的I/O接線圖8</p><p><b>　　4.5 梯形圖9</b></p><p>　　4.6 指令表11</p><p>　　4.7 程序調試13</p><p><b>　　結束語 14

5、</b></p><p><b>　　參考文獻15</b></p><p>　　第1章 設計任務與要求</p><p><b>　　1.1 任務描述</b></p><p>　　在很多醫(yī)院的住院病房里，病房的每一張病床與護士站都需要隨時進行聯(lián)系，通過呼叫器可實現(xiàn)遠距離呼叫，以便使病人

6、在急需時向醫(yī)護人員發(fā)出救助信號。 某住院病房有14個房間，每個房間有4張病床，每張病床配有一個呼叫按鈕。護士站安裝蜂鳴器HA和呼叫指示燈，每個呼叫指示燈對應一個病床的呼叫按鈕。</p><p>　　1.2 設計任務及要求</p><p>　　1．當某個病床發(fā)出救助信號（按下呼叫按鈕）后，護士站的蜂鳴器發(fā)出短促音，與呼叫信號對應的指示燈閃爍（閃爍頻率自定）。 </p><

7、p>　　2．當醫(yī)護人員聽到呼叫后，可按下呼叫響應按鈕SB0，蜂鳴器停止工作，呼叫指示燈在20s后停止顯示。 </p><p>　　3．如果同時或者在一段時間內有多個呼叫信號，護士站的蜂鳴器仍發(fā)出短促音，與這些呼叫信號對應的那些指示燈均閃爍，醫(yī)護人員按下呼叫響應按鈕后，蜂鳴器停止工作，呼叫指示燈在20s后停止顯示。 </p><p>　　4．盡可能少地占用PLC的外部資源。</p

8、><p>　　1.3 采用plc控制的優(yōu)點</p><p>　　1. 在采用PLC控制，主要是用軟件實現(xiàn)對其運行的自動控制，可靠性大大提高?！?2. 控制系統(tǒng)結構簡單，外部線路簡化?！?3. PLC可實現(xiàn)各種復雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。</p><p>　　4. PLC可進行故障自動檢測與報警顯示，提高運行安全性，并便于檢修?！?5. 用于群控

9、調配和管理，并提高病床呼叫運行效率?！?6. 更改控制方案時不需改動硬件接線。</p><p>　　可編程控制器(PLC)的特點</p><p>　　2.1 硬件的可靠性</p><p>　　高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。使用PLC構成控制系統(tǒng)，和

10、同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)將極高的可靠性。</p><p>　　2.2 配套齊全，功能完善，適用性強</p><p>　　PLC發(fā)展

11、到今天，已經形成了各種規(guī)模的系列化產品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。</p><p>　　2.3 編程簡單，使用方便</p><p>

12、　　用微機實現(xiàn)自動控制，常使用匯編語言編程，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計算機硬件和軟件知識。PLC采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程，容易掌握。例如，目前打多數(shù)PLC均采用的梯形圖語言編程方式，既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀感，又顧及了大多數(shù)電氣技術人員的讀圖習慣及應用微機的水平很容易被電氣技術人員所接受，易于編程，程序改變時也容易修改，很靈活方便。這種面向控制過程、面向問題的編程方式，與目前微機控制常用的匯編語言相比

13、，雖然在PLC內部增加了解釋程序，增加了程序執(zhí)行時間，但對大多數(shù)的機電控制設備來說，這是微不足道的。</p><p>　　2.4 易于安裝，便于維護</p><p>　　PLC安裝簡單而且功能有效，其相對小的體積使之能安裝在通常繼電器控制箱所需空間的一半的地方，在從繼電器系統(tǒng)改換到PLC系統(tǒng)的情況下，PLC小的模塊結構使之能安裝在繼電器附近并將連線向已有接線端，其實改換很方便，只要將輸入/

14、輸出設備連向接線端即可。在大型安裝中，長距離輸入/輸出站點安放在最優(yōu)地點。長距離站通過同軸電纜獲雙扭線連向CPU,這種配置大大減少了物料和勞力，長距離子系統(tǒng)方法也意味著系統(tǒng)不同部分可在到達安裝場地前由PLC制造商預先連好線，這一方法大大減少了電氣技術人員的現(xiàn)場安裝時間。從一開始，PLC便以易維護作為設計目標。由于幾乎所有器件都是固態(tài)的，維護時只需更換模塊級插入式部件，故障檢測電路將診斷指示器嵌在每一部件中，就能指示器是否正常工作，借助于

15、編程設備可見輸入/輸出是ON還是OFF，還可寫編程指令來報告故障。PLC的這些及其他特性使之成為任何一個控制系統(tǒng)的有益部分。一旦安裝后，其作用立即顯現(xiàn)，其收益也馬上實現(xiàn)，向其他智能設備一樣,PLC的潛在優(yōu)點還取決于應用時的創(chuàng)造性。</p><p>　　第3章 基本方案分析</p><p>　　3.1 Plc編程方法</p><p>　　經驗法編程：經驗法是運用自己

16、的或別人的經驗進行設計。多數(shù)是設計前先選擇與自己工藝要求相近的程序，把這些程序看成是自己的“試驗程序”。結合自己工程的情況，對這些“試驗程序”逐一修改，使之適合自己的工程要求。這里所說的經驗，有的是來自自己的經驗總結，有的可能是別人的設計經驗，就需要日積月累，善于總結。</p><p>　　圖解法編程：圖解法是靠畫圖進行PLC程序設計。常見的主要有梯形圖法、邏輯流程圖法、時序流程圖法和步進順控法。 </p&

17、gt;<p>　　3.2 Plc工作原理</p><p>　　在PLC中，用戶程序按先后順序存放，CPU從第一條指令開始執(zhí)行程序，直至遇到結束符后又返回第一條。如此周而不斷循環(huán)。每一個循環(huán)稱為一個掃描周期。一個掃描周期大致可分為I/O刷新和執(zhí)行指令兩個階段。所謂I/O刷新即對PLC的輸入進行一次讀取，將輸入端各變量的狀態(tài)重新讀入PLC中存入內部寄存器，同時將新的運算結果送到輸出端。這實際是將存入輸入

18、、輸出狀態(tài)的寄存器內容進行了一次更新，故稱為“I（輸入）/O(輸出) 刷新”。由此可見，若輸入變量在I/O刷新期間狀態(tài)發(fā)生變化，則本次掃描期間輸出端也會相應的發(fā)生變化，或者說輸出隊輸入產生了響應。</p><p>　　反之，若在本次I/O刷新之后，輸入變量才發(fā)生變化，則本次掃描輸出不變，即不響應，而要到下一次掃描期間輸出才會產生響應。由于PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，所以它的輸出對輸入的響應速度要受掃描周期的影響

19、。</p><p>　　3.3 病床呼叫器控制系統(tǒng)設計流程圖</p><p>　　在系統(tǒng)設計之前,我們對系統(tǒng)的控制流程與設計的步驟做一個思想的統(tǒng)籌,以下是我們的設計一個病床呼叫器控制系統(tǒng)的流程圖。</p><p><b>　　圖 3-1</b></p><p>　　第4章 病床呼叫系統(tǒng)設計方案</p>&

20、lt;p>　　4.1 病床呼叫器示意圖</p><p><b>　　圖 4-1</b></p><p>　　4.2 病床呼叫系統(tǒng)框圖</p><p><b>　　圖 4-2</b></p><p>　　4.3 呼叫控制系統(tǒng)的I/O通道分配</p><p>　　4.4 P

21、lc的I/O接線圖</p><p><b>　　圖 4-3</b></p><p><b>　　4.5 梯形圖</b></p><p><b>　　圖 4-4</b></p><p><b>　　4.6 指令表</b></p><p&g

22、t;<b>　　4.7 程序調試</b></p><p>　　先將程序輸入試驗機，再用模擬信號調試，調試成功后再投入使用，再模擬調試時，我們最常用的是輸入短接法調試。</p><p>　　用輸入短接法調試程序</p><p>　　用一根導線將電”+”和PLC輸入端的COM端短接；另用一根導線的一端接電源“-”,另一端做活動端。</p>

23、;<p>　　將一根活動端與00000短接，觀察到所對應的HL燈亮，然后將活動端與00001接通。</p><p><b>　　結束語</b></p><p>　　本系統(tǒng)主要以PLC為核心，經實驗驗證，表面呼叫及時、準確、可靠、可以滿足醫(yī)院的病房管理和護理要求，同時充實了病床呼叫系統(tǒng)的控制方式。利用可編程控制器控制，具有接線簡單、編程直觀、擴展容易等特點

24、。當建筑物的層樓增加時，硬件接線上只需增加樓層，病房相應的輸入信號。原來接線不需改變，軟件上只需增加相應樓層，房間，床位的功能，要改動的地方也較少 </p><p>　　通過本次課程設計，使我加深了對PLC梯形圖、指令表、外部接線圖的理解，還有經過在網上查找資料以及到圖書館學習，也使我更好的理解和認識了關于PLC設計原理和實際中的應用過程。在課程設計過程中我們互相討論，請教老師，在不斷的調試各自的程序中，發(fā)現(xiàn)了很

25、多各自的問題并進行研究解決。 我們試著用不同的設計方法來實現(xiàn)我們的課題，這樣不僅可以拓寬我們的思 路，還可以使我們的設計成果更加嚴謹。本次課程設計可以為我工作打下基礎。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 張華林，林達明. 無線病房呼叫系統(tǒng)的設計。國外電子元器件，20

26、06.8</p><p>　　[2] 梅彬運，熊振國，伍宗富. 基于NRF401 芯片的醫(yī)院無線護理呼叫系統(tǒng)設計，現(xiàn)代電子技術 ，2007.3</p><p>　　[3]李全利主編.可編程序控制器及其網絡系統(tǒng)的綜合應用技術.機械工業(yè)出版社,2006</p><p>　　[4]張鳳珊，電氣控制及可編程序控制器[M].北京: 中國輕工業(yè)出版社，2003．</p&g

27、t;<p>　　[5]郁漢琪，電氣控制與可編程序控制器應用技術[M].南京: 東南大學出版社，2003．</p><p>　　[6]張萬忠，可編程控制器應用技術[M].北京: 化學工業(yè)出版社，2001．</p><p>　　[7]馬志溪，電氣工程設計[M].北京: 機械工業(yè)出版社，2002．</p><p>　　[8]董德發(fā)，張?zhí)齑?自控工程設計基礎[