病床呼叫系统控制课程设计..

由天下分享时间：2025/1/14 0:56:24 加入收藏我要投稿点赞

第 1 章控制工艺流程分析........................................................................................ 1

1.1 病床呼叫系统控制过程描述.......................................................................... 1 1.2 病床呼叫系统控制工艺分析.......................................................................... 1 第 2 章控制系统总体方案设计................................................................................ 2

2.1 系统硬件组成.................................................................................................. 2 2.2 控制方法分析.................................................................................................. 2 2.3 I/O分配 ............................................................................................................ 3 2.4 系统结线图设计.............................................................................................. 4 第 3 章控制系统梯形图程序设计............................................................................ 5

3.1 控制程序流程图设计...................................................................................... 5 3.2 控制系统时序图.............................................................................................. 5 3.3 控制程序设计思路.......................................................................................... 7 第 4 章监控系统设计................................................................................................ 8

4.1 PLC 与上位监控软件通讯 ............................................................................. 8 4.2 上位监控系统组态设计.................................................................................. 8 4.3 实现的效果...................................................................................................... 8 第 5 章系统调试及结果分析.................................................................................. 10

5.1 系统调试及解决的问题................................................................................ 10 5.2 结果分析........................................................................................................ 10 课程设计心得.............................................................................................................. 11 参考文献...................................................................................................................... 12 附录.............................................................................................................................. 13

PLC控制系统课程设计

第 1 章控制工艺流程分析

1.1 病床呼叫系统控制过程描述

本课程设计主要用于医院病务区的病人有紧急或自己不方便的事件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，在处理完后再在病床前的开关将病床及病房的灯复位。 1.2 病床呼叫系统控制工艺分析

病床呼叫系统有主机、从机等两部分组成。从机（呼叫源）即病床按钮，主机包括PLC及显示和监护系统。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，PLC立即响应，通过设置的程序实现对系统的控制。 ① 拟定控制系统设计的技术要求；

② 选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行元件； ③ 选定PLC型号；

④ 编制PLC的输入/输出端子接线图；

⑤ 根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后在用相应编程语言进行程序设计；

⑥ 设计操作台、电气柜及非标准电器元件； ⑦ 编写设计说明书和使用说明书。

1．共3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。

2．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。

3．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。

4．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。

5．一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，若事故处理妥当后，病房紧急闪烁指示灯和病床上的紧急指示灯方町被重置。

6．主机监控系统显示后，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。

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第 2 章控制系统总体方案设计

2.1 系统硬件组成

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，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，以及如传感器件、限位开关、光电开关、电磁电机等外围装置上。本设计需要38个输入端，所以PLC采用欧姆龙CJ1W-ID261,24VDC,输入单元为64点。

图 2-1 控制系统结线图

2.2 控制方法分析

病床呼叫系统有主机、从机等两部分组成。从机（呼叫源）即病床按钮，主机包括PLC及显示和监护系统。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，PLC立即响应，通过设置的程序实现对系统的控制。

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2.3 I/O分配

根据设计要求，最终设计的I/O分配表如下：

表2-1 I/O输入

1房1-4床紧急按钮 2房1-4床紧急按钮 3房1-4床紧急按钮 1房1-4床重置按钮 2房1-4床重置按钮 3房1-4床重置按钮护士站1房1-4床复位按钮护士站2房1-4床复位按钮护士站3房1-4床复位按钮 00000-00003 00004-00007 00008-00011 00012-00015 00016-00019 00020-00023 00024-00027 00028-00031 00032-00035 护士站1房1-4床取消紧急呼叫及闪灯按钮 00036 护士站1房1-4床取消紧急呼叫及闪灯按钮 00037 护士站1房1-4床取消紧急呼叫及闪灯按钮 00038 表2-2 I/O输出护士站显示1房灯闪护士站显示2房灯闪护士站显示3房灯闪护士站显示1房响铃护士站显示2房响铃护士站显示3房响铃 1房1-4床灯亮 2房1-4床灯亮 3房1-4床灯亮 1房灯闪 2房灯闪 3房灯闪输出保持 01000 01001 01002 02003 01004 01005 01006-01009 01010-01013 01014-01017 01018 01019 01020 01021 3

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2.4 系统结线图设计

图2-2

CJ1W-ID261接线图