國(guó)開(kāi)電大 可編程控制器應(yīng)用實(shí)訓(xùn) 形考任務(wù)5實(shí)訓(xùn)報(bào)告

一、實(shí)訓(xùn)目的：1．熟悉置位、復(fù)位、復(fù)位優(yōu)先、置位優(yōu)先指令的應(yīng)用。2．進(jìn)一步熟悉編程方法和編程技巧，選擇合適編程方法設(shè)計(jì)程序。3．學(xué)會(huì)繪制病房呼叫系統(tǒng)PLC控制接線圖。4．學(xué)會(huì)PLC控制系統(tǒng)輸入輸出端口的分配及安裝方法。5．熟悉運(yùn)用編程軟件進(jìn)行控制系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試。二、實(shí)訓(xùn)要求：1．選擇社會(huì)生活或生產(chǎn)實(shí)踐中某一種典型的PLC控制系統(tǒng)或產(chǎn)品，，并能夠獨(dú)立進(jìn)行簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)（系統(tǒng)配置及輸入/輸出繼電器地址分配、系統(tǒng)的I/O接線圖、系統(tǒng)的流程圖、控制程序的設(shè)計(jì)、編程及調(diào)試）；S7-200系列PLC驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括兩部分：普通病房和重病房。（一）普通病房任務(wù)設(shè)計(jì)要求：（1）每一個(gè)病床床頭均有緊急呼叫按鈕和重置按鈕，方便病人緊急呼叫。（2）設(shè)每層樓有一個(gè)護(hù)士站，每個(gè)護(hù)士站均有該樓層病人緊急呼叫和處理完畢的重置按鈕。（3）當(dāng)病人按下緊急呼叫按鈕，并且沒(méi)有在5s之內(nèi)重置，該病人的床頭和房間門口的指示燈閃爍，同時(shí)護(hù)士站的指示燈閃爍。（4）護(hù)士站緊急呼叫燈閃爍后，護(hù)士須先按下護(hù)士處理按鈕取消燈的閃爍，再到病房處理緊急情況，只有病房?jī)?nèi)緊急情況處理結(jié)束后才可以按下床頭的重置按鈕，停止床頭和房間門口燈的閃爍。如果護(hù)士直接到病房對(duì)緊急狀況進(jìn)行處理，那么處理后對(duì)床頭燈進(jìn)行復(fù)位，護(hù)士站燈的指示燈也被復(fù)位。（二）重病房任務(wù)設(shè)計(jì)要求：（1）重病房?jī)?nèi)有兩個(gè)呼叫按鈕，重病房?jī)?nèi)的看護(hù)人員需要護(hù)士協(xié)助時(shí)按下第一個(gè)按鈕通知護(hù)士站，另一個(gè)按鈕是病人有突發(fā)狀況時(shí)，看護(hù)人員呼叫醫(yī)師和護(hù)士的。（2）重病房的每次緊急呼叫如果在10min內(nèi)沒(méi)有人按下重置按鈕，也就是10min內(nèi)沒(méi)有對(duì)緊急狀況作出判斷和處理，自動(dòng)向醫(yī)院會(huì)診中心進(jìn)行呼叫，會(huì)診中心的會(huì)診指示燈閃爍和蜂鳴器響起，會(huì)診中心專家按下重置按鈕將會(huì)診中心的呼叫信號(hào)解除，并到重病房進(jìn)行會(huì)診。（3）重病房的每次緊急呼叫進(jìn)行計(jì)數(shù)，以便醫(yī)生了解病人狀態(tài)。四、主要實(shí)訓(xùn)軟件硬件（1）常用電工工具、萬(wàn)用表等。（2）PC機(jī)（3）所需設(shè)備、材料見(jiàn)表1。型號(hào)規(guī)格6ES7216-28D23-0XB8DZ47LE-3P+N10PB11UR12XT會(huì)診中心蜂鳴器XB2BVM3LCLED1電源模塊接線端子DR-120-24JX2-Y010若干表1設(shè)備、材料明細(xì)表五、實(shí)訓(xùn)步驟（一）系統(tǒng)原理圖病床呼叫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟如下。1．分析被控對(duì)象并提出控制要求PLC控制系統(tǒng)的控制要求，確定控制方案，擬定設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。從病床呼叫系統(tǒng)控制要求來(lái)看，本次設(shè)計(jì)任務(wù)主要是按鈕、指示燈、蜂鳴器之間的邏輯控制，相互之間制約條件雖然多，但是總的來(lái)說(shuō)不是很復(fù)雜，用基本邏輯指令完全可以勝任。從編程方法來(lái)看，本模塊中介紹的組合邏輯函數(shù)設(shè)計(jì)法和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法都比較合適。組合邏輯設(shè)計(jì)法運(yùn)用起來(lái)可能較困難，而通過(guò)前面三個(gè)任務(wù)的學(xué)習(xí)已積累部分經(jīng)驗(yàn)，可嘗試使用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法來(lái)設(shè)計(jì)程序。至于替換法由于沒(méi)有可參考的電氣控制線路，所以在這里并不合適。2．確定輸入／輸出設(shè)備根據(jù)病床呼叫控制系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的全部輸入設(shè)備（如：按紐、位置開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)及各種傳感器等）和輸出設(shè)備（如：接觸器、電磁閥、信號(hào)指示燈及其他執(zhí)行器等），從而確定與PLC有關(guān)的輸入/輸出設(shè)備，以確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。本次任務(wù)共需要輸入設(shè)備按鈕16個(gè)，所以需要16個(gè)輸入點(diǎn)；輸出設(shè)備指示燈12個(gè)，蜂鳴器1個(gè)，共13個(gè)輸出點(diǎn)。3．選擇PLCPLC選擇包括對(duì)PLC的機(jī)型、容量、I/O模塊、電源等的選擇。本次任務(wù)中涉及的元件均為普通常見(jiàn)元件，使用開(kāi)關(guān)量控制為主，且控制所需的輸入輸出點(diǎn)數(shù)較多，共需16輸入13輸出，為滿足要求和方便使用，選擇了S7-200系列較常見(jiàn)的CPU226CNPLC主機(jī)使用220V24V24個(gè)輸入點(diǎn)、16個(gè)輸出點(diǎn)可以滿足工作要求。4．分配I/O點(diǎn)并設(shè)計(jì)PLC外圍硬件線路（1）分配I/O點(diǎn)畫(huà)出PLC的I/O2步中進(jìn)行，見(jiàn)表2。表2地址分配表（二）設(shè)計(jì)PLC外圍硬件線路畫(huà)出系統(tǒng)其他部分的電氣線路圖，包括主電路和未進(jìn)入PLC的控制電路等。由PLC的I/O連接圖和PLC外圍電氣線路圖組成系統(tǒng)的PLC件電氣線路已經(jīng)確定。病床呼叫系統(tǒng)PLC接線圖如圖1所示2。圖1病房呼叫系統(tǒng)控制PLC接線圖（三）硬件連線操作1.根據(jù)表1配齊電器元件，并檢查各電器元件的質(zhì)量。2.根據(jù)PLC接線圖，如圖1所示，畫(huà)出電器元件布置圖，如圖2所示。圖2電器元件布置圖3.根據(jù)電器元件布置圖安裝元件，各元件的安裝位置整齊、勻稱、間距合理，便于元件的更換，元件緊固時(shí)用力均勻，緊固程度適當(dāng)。電器元件安裝后如圖3所示。圖3電器元件安裝實(shí)物圖PLC的IO圖4所示。安裝后如圖5所示。圖4病房呼叫系統(tǒng)PLC控制安裝接線圖圖5病床呼叫系統(tǒng)PLC控制實(shí)物圖5.檢查。通電前，認(rèn)真檢查有無(wú)錯(cuò)接、漏接等現(xiàn)象。（四）編寫實(shí)訓(xùn)程序本設(shè)計(jì)采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，并考慮復(fù)位優(yōu)先指令進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于各床呼叫重置條件相似，所以只需完成其中一張床位的控制設(shè)計(jì)，其余仿照套用即可。這里針對(duì)1_1床呼叫控制進(jìn)行設(shè)計(jì)。1_1病床狀態(tài)分為觸發(fā)狀態(tài)5s并開(kāi)始報(bào)警，重置按鈕可將觸發(fā)狀態(tài)復(fù)位。護(hù)士站分為報(bào)警起動(dòng)狀態(tài)M4.0和護(hù)士開(kāi)始處理狀態(tài)狀態(tài)由護(hù)士站觸發(fā)由病房復(fù)位按鈕撤銷。1_1病床控制程序梯形圖設(shè)計(jì)如圖6所示。圖6病房呼叫系統(tǒng)控制程序六、調(diào)試實(shí)訓(xùn)程序（1）下載程序通電運(yùn)行。仔細(xì)觀察，若有異?，F(xiàn)象應(yīng)馬上斷電，重新修整程序或檢查線路，直到設(shè)備正常運(yùn)行。圖7所示為程序下載界面，圖8所示為程序調(diào)試界面。圖7程序下載圖8程序調(diào)試監(jiān)控圖七、觀察實(shí)訓(xùn)結(jié)果1、1_1病床呼叫按下SF1按鈕5s后且在5s內(nèi)沒(méi)有按下重置按鈕病床床頭指示燈PG1、第一病房門口指示燈PG2、亮護(hù)士站指示燈PG10；按下重置按鈕SF2后，指示燈PG1、PG2、PG10熄滅。2、3_1病床呼叫按下SF9分鐘后Q1.6和Q1.7PG12亮和蜂鳴器響；按下SF16，會(huì)診中心指示燈PG12熄滅和蜂鳴器停止鳴叫；按下亮，按下SF15，Q1.5失電，PG11熄滅。八、心得體會(huì)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)能夠使我們掌握PLC的基本結(jié)構(gòu)，工作原理，PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試方法。其中，PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)是教學(xué)的重點(diǎn)，由于PLC課程的實(shí)踐性很強(qiáng)，所以上好PLC的實(shí)驗(yàn)課很重要。以S7-200PLC為講