病床呼叫器控制系统设计优秀毕业设计开题报告.doc

本科毕业设计(论文)开题报告（含论文综述） 系 ( 院 )： 机械与控制工程学院 所属教研室： 自动化教研室 课题名称：病床呼叫器控制系统设计 专业(方向)： 自动化（控制） 班 级： 自动化 学 生： 指导教师： 开题日期： 一、毕业设计（论文）选题的目的和意义。1、毕业设计（论文）题目：病床呼叫器的控制系统的设计2、毕业设计（论文）研究方向的历史、现状和发展情况分析：呼叫系统设备是一种用来实现两个不同地点的人之间互相呼叫和应答的智能化弱电系统设备。它既有电话通信系统的语音通信功能，又有报警系统的一些警示性功能，可以广泛地应用于各种点对点的呼叫和应答。有些呼叫系统能实现双向的呼叫应答功能，提供呼叫者和被呼叫者之间的通话功能，可以应用于医院病房、养老院、宾馆、酒店等地方，有些呼叫系统只实现单向呼叫和简单广播的功能，提供呼叫者对被呼叫者或区域的呼叫和信息公布，可以应用于医院候诊区、化验室、药房、银行、商场、体育馆、展览馆、火车站、港口、航空港、海关。当前得到广泛应用的对讲电话系统也是呼叫系统中的一种。它已经成为住宅性建筑的标准配置，所以对讲电话系统已经从各种呼叫系统中独立出来，成为一类专用的智能化系统。这种系统将视频信号也作为通信的内容，大大方便了用户的使用。对讲电话系统是侧重于住宅安全的功能，根据住宅建筑的特点，对讲电话系统主要实现点到多点的呼叫。病房呼叫系统是一种应用于医院病房、养老院等地方的专用呼叫系统，护理人员和病员用来联系沟通。患者在住院期间, 可能会在任意时间请求医生或护士进行诊断或护理。病床求助呼叫是传送临床信息的重要手段, 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, 要将患者的请求快速传送给值班医生或护士, 并在护士站的监控中心留下准确完整的记录, 是提高医院和病室护理水平的必备设备之一。病床呼叫系统要求及时、准确、可靠, 简便可行, 利于推广, 其性能的优劣直接关系到病员的安危。因此也成为医院必不可少的辅助设备。随着科技的发展,医院的病床呼叫设备也逐年改进， 当前医院病床呼叫装置已经发展到以单片机作为核心控件的阶段。作为科技进步的产物，单片机具有集成度高，价格低廉，可靠性高，控制能力强等一系列优点，逐步受到了医院的广泛青睐。然而，随着科技的不断进步，以单片机为核心的呼叫系统也暴露出其缺点：单片机构成的呼叫系统采用低压电力线传输，必须经过电平转换，信息耦合，同时还要考虑到传输过程中信息的衰减和增强，信号波的过滤等，这就导致其通讯线路非常复杂。此外，还要考虑单片机和外围设备的通讯方式等一系列问题，软件和硬件的设计非常繁琐和麻烦，同时给后面的开发和维护带来极大困难，所以尽管以单片机为核心的病床呼叫系统已经发展到了很先进的阶段，但其附带的繁琐条件导致其还是无法让人十分满意。本设计从可编程控制器PLC的应用出发，提出一种以PLC为核心的病床呼叫系统。可编程逻辑控制器PLC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，它克服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。本设计正是利用PLC特殊的I/O接口，灵活性好等特点，使系统结构更加简单，充分展示了它的特色和应用前景。该设计具有呼叫、灯光报警、振铃等功能，使病区管理更趋规范和合理，可满足医院对病房管理和护理的要求。4、本毕业设计(论文)研究的主要内容和重点本课题主要研究的是基于西门子S7-200系列PLC实现对医院病人紧急呼叫的控制。一病床床头均由一紧急呼叫按钮和重置按钮,以利病人不适时紧急呼叫；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；每一病床床头均有一紧急指示灯,一旦按下病人紧急呼叫按钮时,且未在6妙内按下重置按钮时,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7段数码管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.再以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可被重置。本设计主要通过充分利用 PLC编程简单、使用维护方便、抗干扰能力强、可靠性高等优点,充分满足病人呼叫系统的要求。设计的重点是要对病床呼叫系统和西门子S7-200系列PLC的结构，工作原理，工作方式有深层次的理解和认识，同时还有PLC的定时，计数，中断，编程方法等功能作用，本设计的难点在于：设计要用到大量的呼叫按钮，这就需要大量的PLC I/O点数，所以合理分配I/O至关重要。二、研究方案： 设计实施基本方案； 实施方案所需的条件1、实施基本方案设计以PLC主机为核心的病床呼叫系统,通过PLC输入接口将病人通过病床头的呼叫按钮，将求助信号送入PLC， 经过PLC处理，由输出接口分别将信号送给到护士站，警报响起的同时在护士站相应于呼叫病房的指示闪烁并在护士站中宣示相应的病床号，护士在收到病人的呼叫信息后，切断警报器并根据指示灯，为病人做出及时的回应或者帮助。2.实施方案所需的条件PC机、SIMATIC STEP 7 MicroWIN编程软件、S7-200仿真软件等。二、设计预期达到的目标及拟解决的主要问题和技术关键，有何创新之处。（此部分为重点阐述内容）1、预期成果通过对S7-200PLC 编程，改变过去结构复杂，抗干扰能力弱等不足，实现对医院病床呼叫系统的安全，及时，准确的控制，使病人能得到医护人员的及时救助。2. 完成本设计需要解决主要问题和技术关键主要问题：病房指示灯的正确显示，PLC输入输出的分配。技术关键：了解 S7-200系列PLC 的基本结构，原理和编程，充分了解SIMATIC STEP7 MicroWIN编程软件的使用，掌握呼叫控制系统的硬件设计和软件设计。3.本论文采用PLC可编程控制器替代单片机作为呼叫系统的核心控件。相比较于以前，可编程逻辑控制器的病床呼叫系统结构更加简单，更加易于管理，更加准确的进行病床呼叫管理，也使得病人的呼叫能及时得到处理。工作进度及安排：总时间为17周，分4阶段：1开题论证阶段，1月2日-3月5日：查阅PLC相关资料，了解PLC控制的工作原理，同时查阅各种PLC控制自动门控系统设计的相关资料，同时完成开题报告的撰写。2分析、研究、设计、实施阶段、论文编写。11周，3月6日5月6日：分析研究PLC病床呼叫系统的设计要求，对其原理，功能等作进一步的分析，绘制相应的工作原理图，并进行系统的初步设计，调试，并分阶段上交指导老师查阅。3初审、打印、评阅阶段。3周，5月6日6月1日：在指导老师的帮助下充分完善系统的设计，并进行调试，同时完成毕业设计报告的撰写。四、主要参考文献目录1 胡学林可编程控制器教程（实训篇） 北京：电子工业出版社，2004.72 汪志锋，苏家健，侯巧红可编程序控制器原理与应用M西安:西安电子科技大学出版社. 3 黄明琪 王福平 可编程序控制器 重庆大学出版社2003.06 4 张学 巩建平 现代可编程序控制器原理与应用，科学出版社，2002 5 钟肇新 可编程控制器入