第一章 引言
1.1明确设计内容和要求
1.病床呼叫系统控制要求
① 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；
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灯被重置。
1.2阐述总体设计思路
通过对病床呼叫系统的PLC控制的设计任务和控制要求进行分析，可以初步得出设计方案：该病床呼叫系统由从机、主机等两部分组成。从机( 呼叫源) 即病床按钮，主机包括PLC 及指示灯报警系统。呼叫源每张病床配备一个， 呼叫源一般放在病床床头。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：点亮床头指示灯和护士站报警指示灯，并通过报警指示灯指出病房号；同时，病房门口报警指示灯也被点亮。并通过互锁实现优先级别判断的能力（即只有在护士处理完首先呼叫的病床后进行按钮置位后，其他病床方可继续呼叫，以实现优先级）。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，系统采用主从结构形式后， 主机中的PLC 还可以通过网线与计算机相接，将多个护士站联网构成病房监护管理中心。
因此初步选定如下装置：启动/复位开关48个（病床42个、护士站6个）、指示灯36个（病床24个、病房门口6个、护士站6个），并带有计时功能；设
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计要求PLC控制器为48入/36出，可以选用SIMATIC-S7-200系列的CPU226、三个EM221、两个EM222一个EM223扩展模块。通过互锁实现优先级别判断的能力。
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第二章 PLC控制器的选择
SIMATIC S7-200系列是西门子公司的可编程控制器，这一系列产品可以满足多种多样的自动化控制要求，由于具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令，使得S7-200 PLC可以满足小规模的控制要求。此外，丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时，具有很强的是适用性。
1台S7-200 PLC包括一个单独的S7-200 CPU，或者带有各种各样的可选扩展模块。S7-200 CPU模块包括一个中央处理单元（CPU）、电源以及数字量I/O点，这些都被集成在一个紧凑、独立的设备中。CPU负责执行程序和存储数据，以便对工业自动化控制任务或过程进行控制；输入和输出是系统的控制点：输入部分从现场设备中采集信号，输出部分则控制泵、电机、以及控也过程中的其他设备；电源向CPU 及其所连接的任何设备提供电力；通讯端口允许将S7-200 CPU同编程器或其他一些设备连起来；状态信号灯显示了CPU 的工作模式（运行或停止），本机I/O的当前状态，以及检查出来的系统错误；通过扩展模块可提供其通讯性能；通过扩展模块可增加CPU的I/O点数（CPU 221不扩展）；一些CPU有内置的实时时钟，或添加实时时钟卡；EEPROM卡可以存储CPU程序，也可以将一个CPU中的程序送到另一个CPU中；通过可选的插入式电池盒可延长RAM中的数据存储时间；最大I/O配置。
通过对病床呼叫系统的PLC控制的设计任务和控制要求进行分析，确定的设计方案要求PLC控制器为48入/36出，考虑到要留有一些可扩展的单元，故可以选用SIMATIC-S7-200系列的CPU226、三个EM221、两个EM222一个EM223扩展模块。
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第三章 PLC控制系统设计
3.1 I/O分配表
PLC输入点 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 I2.2 I2..3 I2.4 I2.5 I2.6 I2.7 I3.0 I3.1 I3.2 I3.3 I3.4 I3.5 I3.6 I3.7 I4.0 I4.1 I4.2 I4.3 I4.4 信号名称 1号房1号床重置按钮 1房1床开关 1号房2号床重置按钮 1房2床开关 1号房3号床重置按钮 1房3床开关 1号房4号床重置按钮 1房4床开关 2号房1号床重置按钮 2房1床开关 2号房2号床重置按钮 2房2床开关 2号房3号床重置按钮 2房3床开关 2号房4号床重置按钮 2房4床开关 3号房1号床重置按钮 3房1床开关 3号房2号床重置按钮 3房2床开关 3号房3号床重置按钮 3房3床开关 3号房4号床重置按钮 3房4床开关 4号房1号床重置按钮 4房1床开关 4号房2号床重置按钮 4房2床开关 4号房3号床重置按钮 4房3床开关 4号房4号床重置按钮 4房4床开关 5号房1号床重置按钮 5房1床开关 5号房2号床重置按钮 5房2床开关 5号房3号床重置按钮 PLC输出点 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5 Q3.0 Q3.1 Q3.2 Q3.3 Q3.4 Q3.5 Q4.0 Q4.1 Q4.2 Q4.3 Q4.4 Q4.5 Q5.0 Q5.1 Q5.2 Q5.3 Q5.4 Q5.5 信号名称 1房1床指示灯 1房2床指示灯 1房3床指示灯 1房4床指示灯 1房门口指示灯 护士站1房指示灯 2房1床指示灯 2房2床指示灯 2房3床指示灯 2房4床指示灯 2房门口指示灯 护士站2房指示灯 3房1床指示灯 3房2床指示灯 3房3床指示灯 3房4床指示灯 2房门口指示灯 护士站3房指示灯 4房1床指示灯 4房2床指示灯 4房3床指示灯 4房4床指示灯 4房门口指示灯 护士站4房指示灯 5房1床指示灯 5房2床指示灯 5房3床指示灯 5房4床指示灯 5房门口指示灯 护士站5房指示灯 6房1床指示灯 6房2床指示灯 6房3床指示灯 6房4床指示灯 6房门口指示灯 护士站6房指示灯 4
I4.5 I4.6 I4.7 I5.0 I5.1 I5.2 I5.3 I5.4 I5.5 I5.6 I5.7 I6.0 I6.1 I6.2 I6.3 I6.4 I6.5 5房3床开关 5号房4号床重置按钮 5房4床开关 6号房1号床重置按钮 6房1床开关 6号房2号床重置按钮 6房2床开关 6号房3号床重置按钮 6房3床开关 6号房4号床重置按钮 6房4床开关 护士站1号房重置按钮 护士站2号房重置按钮 护士站3号房重置按钮 护士站4号房重置按钮 护士站5号房重置按钮 护士站6号房重置按钮
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病床呼叫控制系统设计
