plc病床呼叫系統(tǒng)

-.z.目錄TOC\o"1-2"\h\u4061緒論2317781.1病床緊急呼叫系統(tǒng)的意義2129141.2病床緊急呼叫系統(tǒng)的概念3240272.病床緊急呼叫系統(tǒng)的工作過(guò)程3286773.程序設(shè)計(jì)3158793.1PLC簡(jiǎn)介4167493.2CPU處理模塊5159173.3病床緊急呼叫系統(tǒng)的I/O分配表614153.4病床緊急呼叫系統(tǒng)的外部接線圖6162164.病床緊急呼叫系統(tǒng)的硬件配置7184844.1STEP7介紹763764.2程序的梯形框圖7313365.1組態(tài)軟件的概述8232355.2定義數(shù)據(jù)詞典8276635.3用戶界面的制作1077455.4命令語(yǔ)言的編寫(xiě)1476386.程序調(diào)試14172267.實(shí)驗(yàn)體會(huì)1429254參考文獻(xiàn)149079附錄程序梯形圖14病床緊急呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院摘要：在很多醫(yī)院的住院病房里，病房的每一病床與護(hù)士站都需要隨時(shí)進(jìn)行聯(lián)系，以便使病人在急需時(shí)向醫(yī)護(hù)人員發(fā)出救助信號(hào)。本文主要以PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)病床對(duì)護(hù)士站的緊急呼叫，以達(dá)到及時(shí)準(zhǔn)確的傳遞報(bào)警信息的目的。通過(guò)PLC控制系統(tǒng)，護(hù)士站也能夠及時(shí)準(zhǔn)確的知道具體哪個(gè)病床哪個(gè)病人需要幫助，也能夠判斷哪個(gè)病人需要優(yōu)先處理，及時(shí)解決病人的困難。通過(guò)配合組態(tài)王6.55應(yīng)用于報(bào)警系統(tǒng)，能極大的改善監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的工作效率。關(guān)鍵詞：緊急呼叫；PLC；優(yōu)先級(jí)；護(hù)士站；1緒論1.1病床緊急呼叫系統(tǒng)的意義PLC即可編程控制器（ProgrammablelogicController）是一種專門(mén)為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。由于其具有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)，易學(xué)易用，建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低等特點(diǎn)，PLC廣泛用于、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)。目前國(guó)七八十年代安裝的許多呼叫控制系統(tǒng)，線路復(fù)雜，接線多，故障率高，維修保養(yǎng)難，許多已處于閑置狀態(tài)，速，效率低，調(diào)速性能指標(biāo)較差，嚴(yán)重影響運(yùn)行質(zhì)量。PLC作為新一代工業(yè)控制器，以其高可靠性和技術(shù)先進(jìn)性，在許多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，從而使病床呼叫器由傳統(tǒng)的控制方式發(fā)展為計(jì)算機(jī)控制的一個(gè)重要方向，因此本次試驗(yàn)使用PLC作為病床緊急呼叫系統(tǒng)的基礎(chǔ)。1.2病床緊急呼叫系統(tǒng)的概念我國(guó)醫(yī)療資源日趨緊，醫(yī)患關(guān)系也日趨緊。在醫(yī)院暫時(shí)不能做到每個(gè)病床每個(gè)病人都有護(hù)士24小時(shí)值班。當(dāng)病人需要幫助的時(shí)候，可能消息不能及時(shí)的傳遞到護(hù)士耳中。這事就需要一個(gè)系統(tǒng)架設(shè)在病床和護(hù)士站之間及時(shí)的傳遞信息。以便于在病人有需要的時(shí)候能夠及時(shí)的呼叫到在護(hù)士站值班的護(hù)士，使病人的麻煩及時(shí)得到處理，避免病人的需求得不到及時(shí)的解決。也能夠緩和醫(yī)患關(guān)系。2.病床緊急呼叫系統(tǒng)的工作過(guò)程病人按下床頭的呼叫按鈕后，延遲5秒后，護(hù)士站和病床床頭的指示燈閃爍，提示報(bào)警。并且病房門(mén)口的指示燈常亮。護(hù)士站的數(shù)碼管顯示呼叫病床的編號(hào)。當(dāng)護(hù)士看到后，按下護(hù)士站的處理按鈕后，護(hù)士站的指示燈停止閃爍。護(hù)士到病床處理病人的病情。病人的困難解決之后，護(hù)士按下病床的重置按鈕，所有亮的指示燈停止閃爍并恢復(fù)為不亮的狀態(tài)，護(hù)士站的數(shù)碼管也歸零。當(dāng)一個(gè)病房報(bào)警后，另一個(gè)病房也按下緊急報(bào)警的按鈕，必須等待先按下的病房按下重置才能提示報(bào)警信息。3.程序設(shè)計(jì)3.1PLC簡(jiǎn)介第一臺(tái)可編程控制器的設(shè)計(jì)規(guī)是美國(guó)通用公司提出的。當(dāng)時(shí)的目的是要求設(shè)計(jì)一種新的控制裝置以取代繼電器盤(pán)，在保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，同時(shí)具有現(xiàn)代化生產(chǎn)線所要求的時(shí)間響應(yīng)快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可隨工藝改變、易于與計(jì)算機(jī)接口、維修方便等諸多高品質(zhì)與功能。這一設(shè)想提出后，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）于1969年研制成第一臺(tái)PLC，型號(hào)為PDP-14，投入通用汽車公司的生產(chǎn)線控制中，取得了令人滿意的效果，從此開(kāi)創(chuàng)了PLC的新紀(jì)元。第一臺(tái)PLC具有模塊化、可擴(kuò)充、可重編程及用于工業(yè)環(huán)境的特性。這些控制器易于安裝，占用空間小，可重復(fù)使用。盡管控制器編程有些瑣碎，但它具有公共的工廠標(biāo)準(zhǔn)—梯形圖編程語(yǔ)言，這樣使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便的使用它。在短時(shí)間，PLC在其他工業(yè)部門(mén)也得到應(yīng)用。到70年代初，食品、金屬和制造等工業(yè)部門(mén)相繼使用PLC代替繼電器控制設(shè)備，邁出了其實(shí)用化階段的第一步。70年代中期，由于大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使8位微處理器和位片處理器相繼問(wèn)世，使可編程控制技術(shù)產(chǎn)生了飛躍。在邏輯運(yùn)算功能的基礎(chǔ)上，增加了數(shù)值運(yùn)算、閉環(huán)控制、提高了運(yùn)算速度，擴(kuò)大了輸入輸出規(guī)模。在這個(gè)時(shí)期，日本、西德（原）和法國(guó)相繼研制出了自己的PLC，我國(guó)在1974年也開(kāi)始研制。70年代由于超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使PLC向大規(guī)模、高速性能方向發(fā)展，形成了多種系列化品。這是面向工程技術(shù)人員的編程語(yǔ)言發(fā)展成熟，出現(xiàn)了工藝人員使用的圖形語(yǔ)言。在功能上，PLC可以代替*些模擬控制裝置和小型機(jī)DDC系統(tǒng)。進(jìn)入八九十年代后，PLC的軟硬件功能進(jìn)一步得到加強(qiáng)，PLC已發(fā)展成為一種可提供諸多功能的成熟的控制系統(tǒng)，能與其他設(shè)備通信，生成報(bào)表，調(diào)度產(chǎn)生，可診斷自身故障及機(jī)器故障。這些改進(jìn)使PLC符合今天對(duì)高質(zhì)量高產(chǎn)出的要求。盡管PLC功能越來(lái)越強(qiáng)，但他仍然保留了先前的簡(jiǎn)單與易于使用的特點(diǎn)。隨著PLC的應(yīng)用，經(jīng)過(guò)了近４０年的發(fā)展，它對(duì)提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率起到了重要的作用。它在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，既有單片機(jī)作為繼電器邏輯電路的替代品，又有作為控制設(shè)備的核心部件。隨著自動(dòng)化程序的提高，它既可以作為現(xiàn)場(chǎng)控制的部件，又可以作為現(xiàn)場(chǎng)更高一級(jí)管理的控制部件。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，作為成熟技術(shù)，可編程序控制器已被廣泛應(yīng)用到機(jī)械，冶金，化工，石化，水泥，食品飲料，制藥等各個(gè)領(lǐng)域，極提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度。隨著時(shí)間的推移，PLC已經(jīng)不再局限于最初設(shè)計(jì)的邏輯和順序控制領(lǐng)域，越來(lái)越多的PLC產(chǎn)品向著滿足更多更復(fù)雜的控制需求邁進(jìn)。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)出現(xiàn)和推廣，更加有力地促進(jìn)了PLC產(chǎn)品在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。3.2CPU處理模塊CPU224模塊輸入、輸出單元的接線圖如圖2所示。圖2CPU224模塊輸入、輸出單元的接線圖3.3病床緊急呼叫系統(tǒng)的I/O分配表按照設(shè)計(jì)的要求，I/O分配如表1所示。表1元件地址I/O分配數(shù)據(jù)對(duì)象類型PLC地址解釋說(shuō)明房間呼叫按鈕1-3按鈕型用于呼叫護(hù)士房間呼叫重置按鈕1-3按鈕型用于呼叫重置護(hù)士站房間燈按鈕1-3按鈕型關(guān)閉該房間的護(hù)士站燈護(hù)士站病房總重置按鈕1-3按鈕型重置該房間的呼叫中間變量1-3無(wú)無(wú)保持信號(hào)c1-c3數(shù)值型無(wú)用于延時(shí)房間呼叫重置中間變量1-3無(wú)無(wú)保持重置信號(hào)房間護(hù)士站燈中間變量無(wú)無(wú)保持護(hù)士站燈信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)象類型PLC地址解釋說(shuō)明房間床頭燈1-3指示燈顯示信號(hào)房間門(mén)頭燈1-3指示燈顯示信號(hào)房間護(hù)士站燈1-3指示燈顯示信號(hào)數(shù)碼管1-3指示燈顯示1、2、33.4病床緊急呼叫系統(tǒng)的外部接線圖按照設(shè)計(jì)要求，外部接線圖如圖2所示。圖2病床緊急呼叫系統(tǒng)的外部接線圖4.病床緊急呼叫系統(tǒng)的硬件配置4.1STEP7介紹西門(mén)子STEP7是用于SIMATICS7-300/400站創(chuàng)建可編程邏輯控制程序的標(biāo)準(zhǔn)軟件，可使用梯形圖邏輯、功能塊圖和語(yǔ)句表進(jìn)行編程操作。PCD1和PCD2SAIA-PCD控制設(shè)備也可以用SiemensStep7來(lái)編程。使用Step7編程可以在SAIAPCD上實(shí)現(xiàn)*些集成在Step7的功能.不只是兼容。4.2程序的梯形框圖按照設(shè)計(jì)要求，做出的梯形框圖如圖3所示是護(hù)士處理后按下重置按鈕護(hù)士處理后按下重置按鈕護(hù)士站等及門(mén)頭燈閃爍數(shù)碼管顯示數(shù)字是是是否報(bào)警？等待是否有另一個(gè)床位報(bào)警？按下報(bào)警按鈕是否報(bào)警？結(jié)束否護(hù)士站等及門(mén)頭燈閃爍數(shù)碼管顯示數(shù)字5s后開(kāi)始是護(hù)士處理后按下重置按鈕護(hù)士處理后按下重置按鈕護(hù)士站等及門(mén)頭燈閃爍數(shù)碼管顯示數(shù)字是是是否報(bào)警？等待是否有另一個(gè)床位報(bào)警？按下報(bào)警按鈕是否報(bào)警？結(jié)束否護(hù)士站等及門(mén)頭燈閃爍數(shù)碼管顯示數(shù)字5s后開(kāi)始圖3程序的梯形框圖5.1組態(tài)軟件的概述組態(tài)王kingview6.55是亞控科技根據(jù)當(dāng)前的自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，面向低端自動(dòng)化市場(chǎng)及應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)一體化為目標(biāo)開(kāi)發(fā)的一套產(chǎn)品。該產(chǎn)品以搭建戰(zhàn)略性工業(yè)應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)為目標(biāo)，集成了對(duì)亞控科技自主研發(fā)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，可以為企業(yè)提供一個(gè)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、分析及管理的有效平臺(tái)，使企業(yè)能夠及時(shí)有效地獲取信息，及時(shí)地做出反應(yīng)，以獲得最優(yōu)化的結(jié)果。組態(tài)王保持了其早期版本功能強(qiáng)大、運(yùn)行穩(wěn)定且使用方便的特點(diǎn)，并根據(jù)國(guó)眾多用戶的反饋及意見(jiàn)，對(duì)一些功能進(jìn)行了完善和擴(kuò)充。組態(tài)王kingview6.55提供了豐富的、簡(jiǎn)捷易用的配置界面，提供了大量的圖形元素和圖庫(kù)精靈，同時(shí)也為用戶創(chuàng)建圖庫(kù)精靈提供了簡(jiǎn)單易用的接口；該款產(chǎn)品的歷史曲線、報(bào)表及web發(fā)布功能進(jìn)行了大幅提升與改進(jìn)，軟件的功能性和可用性有了很大的提高。5.2定義數(shù)據(jù)詞典在系統(tǒng)中要先對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行定義才能進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的定義如圖4-1至4-3所示。圖4-1數(shù)據(jù)詞典的定義圖4-2數(shù)據(jù)詞典的定義圖4-3數(shù)據(jù)詞典的定義5.3用戶界面的制作病床緊急呼叫系統(tǒng)工作界面如圖5所示圖5病床緊急呼叫系統(tǒng)的工作界面病床緊急呼叫報(bào)警界面如圖6所示圖5病床緊急呼叫系統(tǒng)的報(bào)警界面5.4命令語(yǔ)言的編寫(xiě)本界面編寫(xiě)命令語(yǔ)言如下所示：if(\\本站點(diǎn)\一號(hào)床報(bào)警按鈕==1&&\\本站點(diǎn)\中間變量2==0&&\\本站點(diǎn)\中間變量3==0)\\本站點(diǎn)\中間變量1=1;if(\\本站點(diǎn)\中間變量1==1)\\本站點(diǎn)\c1=\\本站點(diǎn)\c1+1;if(\\本站點(diǎn)\c1>=5){\\本站點(diǎn)\一號(hào)床床頭燈=1;\\本站點(diǎn)\一號(hào)床護(hù)士站燈=1;}if(\\本站點(diǎn)\處理按鈕==1)\\本站點(diǎn)\一號(hào)床護(hù)士站燈中間變量=1;if(\\本站點(diǎn)\一號(hào)床護(hù)士站燈中間變量==1)\\本站點(diǎn)\一號(hào)床護(hù)士站燈=0;if(\\本站點(diǎn)\一號(hào)床重置按鈕==1)\\本站點(diǎn)\一號(hào)床重置按鈕中間變量=1;if(\\本站點(diǎn)\一號(hào)床重置按鈕中間變量==1){\\本站點(diǎn)\一號(hào)床床頭燈=0;\\本站點(diǎn)\中間變量1=0;\\本站點(diǎn)\一號(hào)床報(bào)警按鈕=0;\\本站點(diǎn)\一號(hào)床呼叫重置=0;\\本站點(diǎn)\處理按鈕=0;\\本站點(diǎn)\一號(hào)床重置按鈕=0;\\本站點(diǎn)\c1=0;\\本站點(diǎn)\一號(hào)床床頭燈=0;\\本站點(diǎn)\一號(hào)床護(hù)士站燈=0;\\本站點(diǎn)\一號(hào)床護(hù)士站燈中間變量=0;\\本站點(diǎn)\一號(hào)床重置按鈕中間變量=0;}if(\\本站點(diǎn)\二號(hào)床報(bào)警按鈕==1&&\\本站點(diǎn)\中間變量1==0&&\\本站點(diǎn)\中間變量3==0)\\本站點(diǎn)\中間變量2=1;if(\\本站點(diǎn)\中間變量2==1)\\本站點(diǎn)\c2=\\本站點(diǎn)\c2+1;if(\\本站點(diǎn)\c2>=5){\\本站點(diǎn)\二號(hào)床床頭燈=1;\\本站點(diǎn)\二號(hào)床護(hù)士站燈=1;}if(\\本站點(diǎn)\處理按鈕1==1)\\本站點(diǎn)\二號(hào)床護(hù)士站燈中間變量=1;if(\\本站點(diǎn)\二號(hào)床護(hù)士站燈中間變量==1)\\本站點(diǎn)\二號(hào)床護(hù)士站燈=0;if(\\本站點(diǎn)\二號(hào)床重置按鈕==1)\\本站點(diǎn)\二號(hào)床重置按鈕中間變量=1;if(\\本站點(diǎn)\二號(hào)床重置按鈕中間變量==1){\\本站點(diǎn)\二號(hào)床床頭燈=0;\\本站點(diǎn)\中間變量2=0;\\本站點(diǎn)\二號(hào)床報(bào)警按鈕=0;\\本站點(diǎn)\二號(hào)床呼叫重置=0;\\本站點(diǎn)\處理按鈕=0;\\本站點(diǎn)\二號(hào)床重置按鈕=0;\\本站點(diǎn)\c2=0;\\本站點(diǎn)\二號(hào)床床頭燈=0;\\本站點(diǎn)\二號(hào)床護(hù)士站燈=0;\\本站點(diǎn)\二號(hào)床重置按鈕中間變量=0;\\本站點(diǎn)\二號(hào)床重置按鈕中間變量=0;}if(\\本站點(diǎn)\三號(hào)床報(bào)警按鈕==1&&\\本站點(diǎn)\中間變量1==0&&\\本站點(diǎn)\中間變量2==0)\\本站點(diǎn)\中間變量3=1;if(\\本站點(diǎn)\中間變量3==1)\\本站點(diǎn)\c3=\\本站點(diǎn)\c3+1;if(\\本站點(diǎn)\c3>=5){\\本站點(diǎn)\三號(hào)床床頭燈2=1;\\本站點(diǎn)\三號(hào)床護(hù)士站燈=1;}if(\\本站點(diǎn)\處理按鈕2==1)\\本站點(diǎn)\三號(hào)床護(hù)士站燈中間變量=1;if(\\本站點(diǎn)\三號(hào)床護(hù)士站燈中間變量==1)\\本站點(diǎn)\三號(hào)床護(hù)士站燈=0;if(\\本站點(diǎn)\三號(hào)床重置按鈕==1)\\本站點(diǎn)\三號(hào)床重置按鈕中間變量=1;if(\\本站點(diǎn)\三號(hào)床重置按鈕中間變量==1){\\本站點(diǎn)\三號(hào)床床頭燈2=0;\\本站點(diǎn)\中間變量3=0;\\本站點(diǎn)\三號(hào)床呼叫重置=0;\\本站點(diǎn)\三號(hào)床重置按鈕=0;\\本站點(diǎn)\處理按鈕2=0;\\本站點(diǎn)\三號(hào)床重置按鈕=0;\\本站點(diǎn)\c3=0;\\本站點(diǎn)\三號(hào)床床頭燈2=0;\\本站點(diǎn)\三號(hào)床護(hù)士站燈=0;\\本站點(diǎn)\三號(hào)床護(hù)士站燈中間變量=0;}if(\\本站點(diǎn)\一號(hào)床呼叫重置==1||\\本站點(diǎn)\一號(hào)床重置按鈕==1)\\本站點(diǎn)\房間呼叫重置中間變量1=1;if(\\本站點(diǎn)\房間呼叫重置中間變量1==1)\\本站點(diǎn)\c1=0;if(\\本站點(diǎn)\二號(hào)床呼叫重置==1||\\本站點(diǎn)\二號(hào)床重置按鈕==1)\\本站點(diǎn)\房間呼叫重置中間變量2=1;if(\\本站點(diǎn)\房間呼叫重置中間變量2==1)\\