病床呼叫的PLC控制.doc

任务书在很多医院的住病房里，病房的每一张床与护士站都需要随时进行联系，通过呼叫器可实现距离呼叫，以便使病人在急需的时候向医护人员发出救助信号。某住院病房有14个房间，每个房间有4张床，病床编号有房间号和床号组成，分别为011，012，013，014，。每张床配有一个呼叫按钮，与病床的编号相对应，分别为SB011,SB012,SB013,SB014,。在护士站安装蜂鸣器HA和呼叫指示灯，每个呼叫指示灯对应一个呼叫按钮，其编号为HL011，HL012,HL013,HL014，系统的示意图如下图图一所示。1 当某个病床发出救助信号（按下呼救按钮）后，护士站的蜂鸣器发出短促音，与呼叫信号对应的指示灯闪烁（闪烁频率自定）。2 当医护人员听到呼叫后，可按下呼叫响应按钮SB0，蜂鸣器停止工作，呼叫指示灯在20s后停止显示。3 如果同时或者在一段时间内有多个呼叫信号吗，护士站的蜂鸣器仍发出短促音，与这些呼叫信号对应的那些指示灯均闪烁，医护人员按下呼叫响应按钮后，蜂鸣器停止工作，呼叫指示灯在20s后停止显示。目录第一章 设计思路及方案选择1.1设计要求.1.2设计思路1.2.1资源配置1.2.2解决方案1.2.3输入输出即I/O点数的配置1.2.4系统设计的结构框图1.2.5二进制的编码第二章 PLC控制系统硬件设计2.1外围接线图第三章 系统程序设计.第四章 系统调试第五章 总结与体会第六章 参考文献摘要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。临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,是提高医院和病房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，因此受到各大医院的重视。 病床呼叫器作为医院的重要呼叫工具与医院人员的工作和生活日益紧密联系。PLC作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，在许多领域中得到广泛应用，从而使病床呼叫器由传统的控制方式发展为计算机控制的一个重要方向，成为当前医院控制和技术改造的热点之一。 本研究从可编程控制器PLC的应用出发，提出一种以PLC为核心的病床呼叫系统。该系统利用PLC特殊的I/O接口，使系统结构更加简单，充分展示了它的特色和应用前景。该系统具有呼叫、灯光报警、振铃、显示排队、优先权设定等功能，可满足医院对病房管理和护理的要求。该系统还可以通过计算机将全院各病房区呼叫子系统连接一起，够成病房监护管理中心，使病区管理更趋规范和合理。关键词：病床呼叫系统 可编程控制器PLC 病床管理第一章 设计思路及方案选择1.1 设计要求：1 当某个病床发出救助信号（按下呼救按钮）后，护士站的蜂鸣器发出短促音，与呼叫信号对应的指示灯闪烁（闪烁频率自定）。2 当医护人员听到呼叫后，可按下呼叫响应按钮SB0，蜂鸣器停止工作，呼叫指示灯在20s后停止显示。3 如果同时或者在一段时间内有多个呼叫信号吗，护士站的蜂鸣器仍发出短促音，与这些呼叫信号对应的那些指示灯均闪烁，医护人员按下呼叫响应按钮后，蜂鸣器停止工作，呼叫指示灯在20s后停止显示。4 尽可能的少占用PLC的外部资源。1.2 设计思路1.2.1资源配置在此次设计中为我们提供的PLC的CPU配置为224，有14输入10输出.1.2.2解决方案而我们总共有14病房，每个病房4个床，共56个床，如果每个病人一个呼叫按钮，那么输入触点是远远不够用的，所以在此次设计中我用了二进制的方法，即用六位二进制编码1到56这56个病房，那么就可以用6个输入触点解决56个输入的问题。另外护士站的输出我们也用同样的二进制表示，和输入一一对应。1.2.3输入输出即I/O点数的配置序号名 称输入点名 称输出点11号病房1床K1I0.01号病房1床指示灯1Q0.021号病房2床K2I0.11号病房2床指示灯2Q0.131号病房3床K3I0.0 I0.11号病房3床指示灯3Q0.0 Q0.141号病房4床K4I0.21号病房4床指示灯4Q0.252号病房1床K5I0.0 I0.22号病房1床指示灯5Q0.0 Q0.262号病房2床K6I0.1 I0.22号病房2床指示灯6Q0.1 Q0.272号病房3床K7I0.0 I0.1 I0.22号病房3床指示灯7Q0.0 Q0.1 Q0.282号病房4床K8I0.32号病房4床指示灯8Q0.393号病房1床K9I0.0 I0.32号病房1床指示灯9Q0.0 Q0.3103号病房2床K10I0.1 I0.32号病房2床指示灯10Q0.1 Q0.3113号病房3床K11I0.0 I0.1 I0.32号病房3床指示灯11Q0.0 Q0.1 Q0.3123号病房4床K12I0.2 I0.32号病房4床指示灯12Q0.2 Q0.3134号病房1床k13I0.0 I0.2 I0.32号病房1床指示灯13Q0.0 Q0.2 Q0.3144号病房2床k14I0.1 I0.2 I0.32号病房2床指示灯14Q0.1 Q0.2 Q0.3154号病房3床k15I0.0 I0.1 I0.2 I0.32号病房3床指示灯15Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3164号病房4床k16I0.42号病房4床指示灯16Q0.4175号病房1床k17I0.0 I0.42号病房1床指示灯17Q0.0 Q0.4185号病房2床k18I0.1 I0.42号病房2床指示灯18Q0.1 Q0.4195号病房3床k19I0.0 I0.1 I0.42号病房3床指示灯19Q0.0 Q0.1 Q0.4205号病房4床k20I0.2 I0.42号病房4床指示灯20Q0.2 Q0.4216号病房1床k21I0.0 I0.2 I0.42号病房1床指示灯21Q0.0 Q0.2 Q0.4226号病房2床k22I0.1 I0.2 I0.42号病房2床指示灯22Q0.1 Q0.2 Q0.4236号病房3床k23I0.0 I0.1 I0.2 I0.42号病房3床指示灯23Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.4246号病房4床k24I0.3 I0.42号病房4床指示灯24Q0.3 Q0.4257号病房1床k25I0.0 I0.3 I0.42号病房1床指示灯25Q0.0 Q0.3 Q0.4267号病房2床k26I0.1 I0.3 I0.42号病房2床指示灯26Q0.1 Q0.3 Q0.4277号病房3床k27I0.0 I0.1 I0.3 I0.42号病房3床指示灯27Q0.0 Q0.1 Q0.3 Q0.4287号病房4床k28I0.2 I0.3 I0.42号病房4床指示灯28Q0.2 Q0.3 Q0.4298号病房1床k29I0.0 I0.2 I0.3 I0.42号病房1床指示灯29Q0.0 Q0.2 Q0.3 Q0.4308号病房2床k30I0.1 I0.2 I0.3 I0.42号病房2床指示灯30Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4318号病房3床k31I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.42号病房3床指示灯31Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4328号病房4床k32I0.52号病房4床指示灯32Q0.5339号病房1床k33I0.0 I0.52号病房1床指示灯33Q0.0 Q0.5349号病房2床k34I0.1 I0.52号病房2床指示灯34Q0.1 Q0.5359号病房3床k35I0.0 I0.1 I0.52号病房3床指示灯35Q0.0 Q0.1 Q0.5369号病房4床k36I0.2 I0.52号病房4床指示灯36Q0.2 Q0.53710号病房1床k37I0.0 I0.2 I0.52号病房1床指示灯37Q0.0 Q0.2 Q0.53810号病房2床k38I0.1 I0.2 I0.52号病房2床指示灯38Q0.1 Q0.2 Q0.53910号病房3床k39I0.0 I0.1 I0.2 I0.52号病房3床指示灯39Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.54010号病房4床k40I0.3 I0.52号病房4床指示灯40Q0.3 Q0.54111号病房1床k41I0.0 I0.3 I0.52号病房1床指示灯41Q0.0 Q0.3 Q0.54211号病房2床k42I0.1 I0.3 I0.52号病房2床指示灯42Q0.1 Q0.3 Q0.54311号病房3床k43I0.0 I0.1 I0.3 I0.52号病房3床指示灯43Q0.0 Q0.1 Q0.3 Q0.54411号病房4床k44I0.2 I0.3 I0.52号病房4床指示灯44Q0.2 Q0.3 Q0.54512号病房1床k45I0.0 I0.2 I0.3 I0.52号病房1床指示灯45Q0.0 Q0.2 Q0.3 Q0.54612号病房2床k46I0.1 I0.2 I0.3 I0.52号病房2床指示灯46Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.54712号病房3床k47I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.52号病房3床指示灯47Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.54812号病房4床k48I0.4 I0.52号病房4床指示灯48Q0.4 Q0.54913号病房1床k49I0.0 I0.4 I0.52号病房1床指示灯49Q0.0 Q0.4 Q0.55013号病房2床k50I0.1 I0.4 I0.52号病房2床指示灯50Q0.1 Q0.4 Q0.55113号病房3床k51I0.0 I0.1 I0.4 I0.52号病房3床指示灯51Q0.0 Q0.1 Q0.4 Q0.55213号病房4床k52I0.2 I0.4 I0.52号病房4床指示灯52Q0.2 Q0.4 Q0.55314号病房1床k53I0.0 I0.2 I0.4 I0.52号病房1床指示灯53Q0.0 Q0.2 Q0.4 Q0.55414号病房2床k54I0.1 I0.2 I0.4 I0.52号病房2床指示灯54Q0.1 0.2 Q0.4 Q0.55514号病房3床k55I0.0 I0.1 I0.2 I0.4 I0.52号病房3床指示灯7Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.4 Q0.55614号病房4床k56I0.3 I0.4 I0.52号病房4床指示灯8Q0.3 Q0.4 Q0.5补充说明:我们用I0.6输入口作为护士站按钮, 医护人员按下呼叫响应按钮后，与呼叫对应的指示灯闪烁20s后停止显示.1.2.4系统设计的结构框图1.2.5二进制的编码总共56个病房，编号1,2,3,451,52,53,54,55,56,其二进制编码如下：编号二进制编码编号二进制编码编号二进制编码112110101 411010012102210110 421010103112310111 4310101141002411000 4410110051012511001 4510110161102611010 4610111071112711011 47101111810002811100 48110000910012911101 491100011010103011110 5011001011101131 11111511100111211003210000052110100131101331000015311010114111034100010541101101511113510001155110111161000036100100561110001710001371001011810010381001101910011391001112010100401010001.2.6方案说明在此次设计中,我们用六位二进制对56个床位进行了编码,输入输出都用六个触点,另外输入多加一个触点用做护士站按钮,即7输入6输出.为了防止一个呼叫被另一个强行截止,我们使用了自锁功能,使呼叫在护士按钮按下后的20S内不能被后面的呼叫强行关断.当然我们的设计也有一定的弊端,当有几个呼叫同时进行时,虽然护士站这边对应的输出可以同时显示,但无法辨别.即我们的设计对同时呼叫的情况无可奈何.第二章 PLC控制系统硬件设计2.1外围接线图此图为外围接线图的对应输入输出触点。第三章 系统程序设计利用二进制的14病房56个床的病床呼叫系统的梯形图为：第四章 系统调试在编写好梯形图之后,我们可以把程序加载到PLC中进行运行,看看实际情况是否与我们理论一致,在运行的过程中可以对程序进行监控,方便检查错误.刚开始时,我们没有加自锁,这样就有一些问题,只要出现第二个呼叫,就会强行关断第一个呼叫.然后我们又发现把T37的长闭触点放在Q0.0,Q0.1.Q0.5的前面,当护士按下按钮20S之后,对应的灯仍无法熄灭,所以经过考虑,我们在每个中间触点前面都加了T37.对于灯的闪烁,我们直接用SM0.5这个1S脉冲来实现的,它的功能是0.5S开0.5S灭.第五章 总结与体会这次病床呼叫器的设计是在我们学完PLC理论课程后进行的一项可编程控制器相关知识综合应用的实践训练。在课程设计的过程中，我加深了对PLC的理解，学会了西门子编程软件及PLC控制仿真软件