基于PLC的病床呼叫器控制系統(tǒng)設(shè)計改

第3章REF_Ref168484495\h錯誤！未找到引用源。..第一章緒論第二章設(shè)計任務(wù)及要求2.1設(shè)計任務(wù)本課程設(shè)計主要用于醫(yī)院病務(wù)區(qū)的病人有緊急或自己不方便的事件時呼叫護(hù)士站尋求幫助,護(hù)士根據(jù)站內(nèi)指示燈及響鈴獲取求助信息的來源,并能及時的給其提供幫助。護(hù)士在站內(nèi)發(fā)現(xiàn)信號時及時將站內(nèi)燈及響鈴復(fù)位,在處理完后再在病床前的燈和病房前的燈復(fù)位。學(xué)生根據(jù)控制要求,明確設(shè)計任務(wù),擬定設(shè)計方案與進(jìn)度計劃,運(yùn)用所學(xué)的理論知識,進(jìn)行病床呼叫系統(tǒng)運(yùn)行原理設(shè)計、硬件系統(tǒng)設(shè)計、軟件系統(tǒng)設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計,提高理論知識工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問題與解決問題的能力。主要內(nèi)容包括：〔1設(shè)計該系統(tǒng)的電氣控制硬件系統(tǒng)；〔2PLC選擇及其它電器元件的選型；〔3設(shè)計該系統(tǒng)PLC控制梯形圖；〔4進(jìn)行系統(tǒng)仿真測試,并要有測試記錄；<5>編輯設(shè)計說明書。2.2設(shè)計要求〔1共有3個病房,每間病房4個床位。每一病床床頭均有緊急呼叫按鈕及重置按鈕,以利病人不適時緊急呼叫。〔2設(shè)每一層樓有一護(hù)士站,每一護(hù)士站均有該層樓病人緊急呼叫與處理完畢的重置按鈕?！?每一病床床頭均有一緊急指示燈,一旦病人按下緊急呼叫按鈕且未在5s內(nèi)按下重置按鈕時,該病床床頭緊急指示燈動作且病房門口緊急指示燈閃爍,同時同樓層的護(hù)士站顯示病房緊急呼叫并閃爍指示燈?！?在護(hù)士站的病房緊急呼叫中心,每一病房都有編號,用指示燈顯示哪一病房先按下病人緊急呼叫按鈕,并要具有優(yōu)先級判別的能力。〔5一旦護(hù)士看見護(hù)士站緊急呼叫閃爍燈后,須先按下護(hù)士處理按鈕以取消閃爍情況,再依病房緊急呼叫順序處理病房緊急事故,若事故處理妥當(dāng)后,病房緊急閃爍指示燈和病床上的緊急指示燈方被重置。2.3PLC的選型P根據(jù)設(shè)計要求可以得知,PLC的輸入信號有：一號病房呼叫信號1~4床位4個,一號病房復(fù)位信號1~4床4個,二號病房呼叫信號1~4床位4個,二號病房復(fù)位信號1~4床4個,三號病房呼叫信號1~4床位4個,三號病房復(fù)位信號1~4床4個,護(hù)士站1~3號病房復(fù)位信號3個,病床呼叫系統(tǒng)輸入信號總共有27個；輸出信號有：一號病房1~4號床位顯示4個,二號病房1~4號床位顯示4個,三號病房1~4號床位顯示4個,護(hù)士站1~3呼叫顯示6個,輸出信號總共有20個。根據(jù)I/O信號數(shù)量、類型以及控制要求,所以選擇FX2N-64MR型PLC,輸入單元為64點(diǎn)。2.4警報燈的選擇警報燈的選擇分為兩部分,一部分為病房警報燈的選擇,另一部分為護(hù)士站警報的選擇。病房警報燈的選擇：考慮到病房警報燈的亮度對病人休息的影響,所以病房警報燈的選擇其功率不宜過大,因選擇亮度較小功率小的LED燈,所以發(fā)光二極管選擇型號為：IN4007SOT-23。發(fā)光二極管的壓降為1.7~2.5V,工作電流為10~20mA,其使用的工作電源為PLC自帶的24V電源,要發(fā)光二極管正常工作得串聯(lián)一個電阻,根據(jù)工作電流〔以10mA計算與工作電壓24V可計算串聯(lián)的電阻大小為2.4KΩ。護(hù)士站警報的選擇：因護(hù)士站警報燈的選擇是要提醒護(hù)士有病人呼叫,所以應(yīng)選擇亮度功率較大的警報燈,所以其工作電壓使用PLC自帶的220V電源,警報燈的選擇為：AD38-22B-R/08,其光源為紅色LED光,工作電壓為AC,DC220V〔交直流雙用,工作電流為18mA,以防值班護(hù)士沒注意警報燈的提示,另設(shè)一鈴聲警示,便于警報燈與警報鈴的同步,電鈴工作電壓為220V的PLC的自帶電源。附錄.PAGEIII.3.3病床呼叫系統(tǒng)的組成及工作方式共有3個病房,每間病房4個床位。每一病床床頭均有緊急呼叫按鈕及重置按鈕,以利病人不適時緊急呼叫。設(shè)每一層樓有一護(hù)士站,每一護(hù)士站均有該層樓病人緊急呼叫與處理完畢的重置按鈕。每一病床床頭均有一緊急指示燈,一旦病人按下緊急呼叫按鈕且未在5s內(nèi)按下重置按鈕時,該病床床頭緊急指示燈動作且病房門口緊急指示燈閃爍,同時同樓層的護(hù)士站顯示病房緊急呼叫并閃爍指示燈。在護(hù)士站的病房緊急呼叫中心,每一病房都有編號,用指示燈顯示哪一病房先按下病人緊急呼叫按鈕,并要具有優(yōu)先級判別的能力。一旦護(hù)士看見護(hù)士站緊急呼叫閃爍燈后,須先按下護(hù)士處理按鈕以取消閃爍情況,再依病房緊急呼叫順序處理病房緊急事故,若事故處理妥當(dāng)后,病房緊急閃爍指示燈和病床上的緊急指示燈被重置。出現(xiàn)相應(yīng)的聲、光報警指示,以便提示醫(yī)護(hù)人員盡快趕到現(xiàn)場。3.4I/O分配表表3.1分配表輸入：名稱1房1-4床緊急按鈕輸入變量K0-K3PLC對應(yīng)輸入X000-X0032房1-4床緊急按鈕K4-K7X004-X0073房1-4床緊急按鈕K8-K11X010-X0131房1-4床重置按鈕K12-K15X014-X0172房1-4床重置按鈕K16-K19X020-X0233房1-4床重置按鈕K20-K23X024-X027護(hù)士站1房1-4床取消緊急呼叫及閃燈按鈕K24X030護(hù)士站2房1-4床取消緊急呼叫及閃燈按鈕K25X031護(hù)士站3房1-4床取消緊急呼叫及閃燈按鈕K26X032輸出：名稱護(hù)士站顯示1房閃燈輸出變量LD0PLC對應(yīng)輸出Y001護(hù)士站顯示2房閃燈LD1Y002護(hù)士站顯示3房閃燈LD2Y0031房1-4床燈亮LD3-LD6Y010-Y0132房1-4床燈亮LD7-LD10Y014-Y0173房1-4床燈亮LD11-LD14Y020-Y0231房燈閃LD15Y0242房燈閃LD16Y0253房燈閃LD17Y0263.5系統(tǒng)接線圖設(shè)計3.3系統(tǒng)接線圖設(shè)計第四章控制系統(tǒng)的設(shè)計4.1控制程序流程圖設(shè)計第五章程序調(diào)試和仿真5.2仿真程序測試是檢驗(yàn)所設(shè)計的程序是否達(dá)到了設(shè)計的要求。測試結(jié)果：以1號病房1號床為例說明當(dāng)1號床病人按下呼叫按鍵5S內(nèi)沒有按下1號房1號床的復(fù)位按鍵時,按下呼叫按鍵時,護(hù)士站中的1號病房所對應(yīng)的燈亮,提示護(hù)士病人呼叫,5S后1號病房1號床的床頭燈亮起,同時1號病房房門燈亮起,提示護(hù)士與醫(yī)生呼叫病人所在的位置。當(dāng)護(hù)士在護(hù)士站按下相應(yīng)的復(fù)位按鈕時,護(hù)士站亮起的燈關(guān)閉。當(dāng)1號床病人按下呼叫按鍵5S內(nèi)按下1號房1號床的復(fù)位按鍵時,按下呼叫按鍵時,護(hù)士站中的1號病房所對應(yīng)的燈亮起,提示護(hù)士病人呼叫,在5S內(nèi)病人按下復(fù)位按鍵時,護(hù)士站亮起的燈關(guān)閉,提示護(hù)士此次呼叫屬于誤按。在這種情況下,1號病房1號床的床頭燈與1號病房房門燈均都不亮,程序結(jié)束。其他病床與其他病房的病床同1號病房1號床情況相同。仿真圖如下：當(dāng)1號病房1號床呼叫時程序響應(yīng)如圖所示：圖5.1呼叫程序響應(yīng)圖當(dāng)1號病房1號床病人呼叫完后,護(hù)士按下復(fù)位按鍵時程序響應(yīng)如圖所示：圖5.2病床呼叫后按下復(fù)位響應(yīng)圖第六章結(jié)論與體會通過本次醫(yī)院病床系統(tǒng)的課程設(shè)計,我熟悉了PLC的基本編程方法,對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運(yùn)用中,提高了我們的工程素質(zhì),提高了我的理論知識,工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問題與解決問題的能力。通過在網(wǎng)上查找資料以及到圖書館學(xué)習(xí),也使我更好的理解和認(rèn)識了關(guān)于PLC設(shè)計原理和實(shí)際中的應(yīng)用過程。在沒有做實(shí)踐設(shè)計以前,我們對知道的撐握都是思想上的,對一些細(xì)節(jié)不加重視,當(dāng)我們把自己想出來的程序與到PLC中的時候,問題出現(xiàn)了,不是不能運(yùn)行,就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題,我們對PLC的理解得到加強(qiáng),看到了實(shí)踐與理論的差距。從動手調(diào)試的過程中,增加了我們對這項(xiàng)技術(shù)的了解,使我們體會到了只有好好學(xué)習(xí),才能解決問題,才能讓我們更能站在工作崗位上。作為學(xué)生面對的無非是同學(xué)、老師、家長,而工作