组态王病床呼叫系统

1、- -病床呼叫系统课程设计报告专业：年级班级：XX：学号：指导教师：. 优选- -目录一、引言11.1 设计背景11.2 方案简介2二、设计思路42.1 技术要求42.2 设计任务53、 系统实现6 3.1 PLC根底6 3.1.1 PLC简介6 3.1.2 PLC系统组成7 3.1.3 PLC扫描过程8 3.1.4 PLC程序执行过程83. 2 组态王根底93.3 组态王实现步骤113.4 系统设计13 3.4.1 数据词典设计13 3.4.2 画面设计15 3.4.3 应用程序命令语言设计16四、系统运行22五、系统调试23六、心得体会23. 优选- -一、引言1.1 设计背景随着科学技术

2、的迅猛开展，近年来我国的PLC技术也得到了迅速的开展与应用。一些医院的病床呼叫器也在不断的修正与改进。PLC控制系统由于具有运行可靠性高、使用维修方便、抗干扰性强、设计和调试周期较短等优点，所以倍受广阔科研工作者的重视。目前，PLC已成为在呼叫控制系统中使用最多的控制方式，同时它也广泛应用于传统控制系统的技术改造。当前国内七八十年代安装的许多呼叫控制系统，由于线路复杂、接线多、故障率高、维修保养难，许多已处于闲置状态，其效率低，性能指标较差，严重影响运行质量。因此对呼叫控制技术进展研究，寻找适合我国现代呼叫的改造方法具有十分重要的意义。病房呼叫系统图1作为医院的重要呼叫工具，与医护人员及患者的

3、工作和生活密切联系。PLC作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，在许多领域中都得到了广泛的应用。图1. 优选- -PLC 是一种专门从事逻辑控制的微型计算机系统，由于 PLC具有性能稳定、抗干扰能力强、设计配置灵活等特点，因此在工业控制方面得到了广泛应用。自80年代后期PLC引入我国电梯行业以来，由 PLC组成的呼叫控制系统被许多厂家普遍采用，并形成了一系列的定型产品。病床呼叫控制系统分为控制局部和逻辑控制局部。为了改善速度和运行的可靠性，现在都改为用PLC来控制其运行，这样大大提高了呼叫的可靠性能。1.2 方案简介患者在住院期间可能会在任何时间请求医生或护士进展诊断或护理。临床求助

4、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。病床呼叫系统作为医院的重要呼叫工具与医院人员的工作和生活日益严密联系。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开展为计算机控制的一个重要方向，成为当院控制和技术改前医造的热点之一。本研究从可编程控制器PLC的应用

5、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，使系统构造更加简单，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、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。本课程设计主要用于医院病房区的病人有紧急或自己不便的事件时呼叫护士站寻求帮助，护士根据站内指示灯获取求助信息的来源，并能及时为其提供帮助。护士在站内发现信号时及时将站内信号灯复位，在处理完毕后使用病床前的开关将病床及病房的灯复位。本系统主要以PLC为核心，利用PLC的强大的控制功能，实现了对病床的呼叫控制。利用梯形图程序可以很直观的看出运行过程。利用可编程控制器控制，具有接线简

6、单、编程直观、扩展容易等特点。当建筑物的层楼增加时，硬件接线上只需增加楼层，病房相应的输入信号。原来的接线不需改变，软件上只需增加相应楼层、房间、床位的功能，要改动的地方也较少。. 优选- -二、设计思路2.1 技术要求假设某一楼层共有3间病房，每间病房有4个床位。每一病床的床头均有紧急呼叫按钮及重置按钮，以便于人感到不适时进展紧急呼叫图2。图2假设每一层楼有一护士站，1、每一护士站均有该层楼病人紧急呼叫的处理按钮与处理完毕后的重置按钮。2、假设每一个病床的床头均有一个紧急指示灯，一旦病人按下紧急呼叫按钮并且未在 5 秒内按下重置按钮时，该病床床头紧急指示灯闪烁且病房门口的紧急指示灯闪烁，同时

7、该楼层的护士站显示病房紧急呼叫并闪烁指示灯。3、在护士站的病房紧急呼叫中心，每一病房都有编号，用指示灯显示哪一个病房的病人先按下紧急呼叫按钮，并要具有优先级判别的能力。4、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，假设所有事故处理妥当后，病房紧急闪烁指示灯和病床上的紧急指示灯方灯方可被重置。2.2 设计任务根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度方案，运用所学的理论知识，进展病床呼叫系统运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：1.

8、 设计出硬件系统的构造图、接线图、时序图等；2. 系统有启动、停顿功能；3. 运用功能指令进展PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序；4. 程序构造与控制功能自行创新设计；5. 进展系统调试，实现病床呼叫系统的控制要求。. 优选- - 主三、系统实现3.1 PLC根底3.1.1 PLC简介可编程逻辑控制器图3ProgrammableController 简称PLC，是一种固态电子装置，主要利用输入、输出装置的回授信号及储存程序，控制机械或程序的操作图3。在工厂自动化系统中，PLC因具备价格廉价、系统稳定及环境适应性好的特点，一直被自动化业界所采用。近几年来，各PLC制造厂家无不致力于

9、新机种的研发，所以在微处理器的处理速度、扩展模块及通讯的功能上，相较于早期PLC控制器，已有较大的进展。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或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它抑制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，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，采用了一套以继电器梯形图为根底的简单

10、指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学、调试与查错也很方便。3.1.2 PLC 系统组成PLC种类繁多，但其组成构造和工作原理根本一样。用可编程序控制器实施控制，其实质是按一定算法进展输入输出变换，并将这个变换予以物理实现，应用于工业现场。PLC专为工业现场应用而设计，采用了典型的计算机构造，它主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。PLC的构造框图如以下图4所示。图4. 优选- -3.1.3 PLC扫描过程PLC有两种根本的工作状态即运行RUN状态与停顿STOP状态。在运行状态，PLC通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。为了使 PLC 的输出及时响应随

11、时变化的输入信号，用户程序不是执行了一次，而是反复不断地重复执行，直至PLC停机或切换到STOP工作状态。除了执行用户程序之外，在每次循中，PLC还要完成内部处理，通讯处理等工作，一次循环可分为5个阶段图5。图53.1.4 PLC执行程序过程1. 输入采样阶段输入采样又叫输入处理，在此阶段，PLC顺序读入所有输入端子的状态，并将读入的信息存入内存中所对应的输入映像存放器，存放器被刷新，接着进入程序执行阶段。2. 程序执行阶段程序执行阶段根据PLC梯形图程序的扫描原那么，按先左后右，先上后下的步序，逐句扫描，执行程序。3. 输出刷新阶段输出刷新也叫输出处理，程序执行完毕后，将输出映像存放器中存放

12、器的状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。3.2 组态王根底组态王是一款开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于一体，将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流聚集在一起，实现最优化管理。组态王基于Microsoft Windows XP/NT/2000操作系统，用户可以在企业网络的所有层次的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。采用组态王软件开发工业监控工程，可以极大地增强用户生产控制能力、提高工

13、厂的生产力和效率、提高产品的质量、减少本钱及原材料的消耗。它适用于从单一设备的生产运营管理和故障诊断，到网络构造分布式大型集中监控管理系统的开发。组态王具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次构造。其中监控层对下连接控制层，对上连接收理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进展设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Window

14、s 的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据功能。组态王软件构造由工程管理器、工程浏览器及运行系统三局部构成。1、工程管理器：工程管理器用于新工程的创立和已有工程的管理，对已有工程进展搜索、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。2、工程浏览器：工程浏览器是一个工程开发设计工具，用于创立监控画面、监控的设备及相关变量、动画、命令语言以及设定运行系统配置等的系统组态工具。2、运行系统：工程运行界面，从采集设备中获得通讯数据，并依据工程浏览器的动画设计显示动态

15、画面，实现人与控制设备的交互操作。. 优选- -3.3 组态王实现步骤1、定义变量对于变量的定义，就是创立一个具体的数据库，并用此数据库中的变量描述工控对象的各种属性，比方时间、位置等。在我们的题目中我们需要定义的变量有：病房位置、病床位置、各个控制开关、指示灯等。当我们创立动画时需要用这些变量将不同的画面之间建立联系。变量的类型选择需要根据具体的应用来选择，由于此次课程设计我们实验室的PLC试验箱不能实现与组态王相连接，因此定义的变量类型均为内存型的。2、图形界面的设计图形界面的设计是用抽象的图形画面来模拟实际的工业现场和相应的工控设备。由于我们的任务是设计一个病床呼叫系统的动画，因此我们在

16、创立动画时需要绘制出病房、病床、指示灯、开关、定时装置等内容。由于组态王当中提供了图库，但是对于那些图库里没有的图片，我们需要去网上搜索素材，整理后再应用组态王中的点位图等工具进展编辑。3、建立动画连接当我们完成控制工程的图画设计与变量定义之后，要想建立动画还应该将这些图画与定义的变量进展连接，应用组态王的编程语言，通过编程来实现对变量的控制，进而实现了对画面运行的控制。程序的设计是基于工程控制来进展的，以实际情况为根底我们建立的动画应满足实际情况。这样，我们就完成了对工业控制过程的模拟，如果与外设相连还可以对控制过程进展监测和控制。当建立动画连接完成后，就可以对动画进展运行. 优选- -3.

17、4 系统设计3.4.1 数据词典设计. 优选- -. 优选- -3.4.2 画面设计3.4.3 应用程序命令语言设计. 优选- -. 优选- -if(本站点K11=1) if(本站点S115) if(本站点T11=1) 本站点S11=0; else 本站点S11=本站点S11+1; else 本站点L11=1; 本站点L1=1; 本站点L4=1; else 本站点L11=0; if(本站点T11=1) 本站点K11=0; if(本站点S111) 本站点T11=0; if(本站点S11=5) 本站点T11=0; if(本站点K12=1) if(本站点S125) if(本站点T12=1) 本站点S

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