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)的工作過程3286773.程序設(shè)計3158793.1PLC簡介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命令語言的編寫1476386.程序調(diào)試14172267.實驗體會1429254參考文獻149079附錄程序梯形圖14病床緊急呼叫系統(tǒng)的設(shè)計航空航天大學(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士站都需要隨時進行聯(lián)系，以便使病人在急需時向醫(yī)護人員發(fā)出救助信號。本文主要以PLC來實現(xiàn)病床對護士站的緊急呼叫，以達到及時準確的傳遞報警信息的目的。通過PLC控制系統(tǒng)，護士站也能夠及時準確的知道具體哪個病床哪個病人需要幫助，也能夠判斷哪個病人需要優(yōu)先處理，及時解決病人的困難。通過配合組態(tài)王6.55應(yīng)用于報警系統(tǒng)，能極大的改善監(jiān)護系統(tǒng)的工作效率。關(guān)鍵詞：緊急呼叫；PLC；優(yōu)先級；護士站；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）是一種專門為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。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)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。由于其具有可靠性高，抗干擾能力強，配套齊全，功能完善，適用性強，易學(xué)易用，建造工作量小，維護方便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低等特點，PLC廣泛用于、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。目前國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)速性能指標較差，嚴重影響運行質(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)展為計算機控制的一個重要方向，因此本次試驗使用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)的概念我國醫(yī)療資源日趨緊，醫(yī)患關(guān)系也日趨緊。在醫(yī)院暫時不能做到每個病床每個病人都有護士24小時值班。當病人需要幫助的時候，可能消息不能及時的傳遞到護士耳中。這事就需要一個系統(tǒng)架設(shè)在病床和護士站之間及時的傳遞信息。以便于在病人有需要的時候能夠及時的呼叫到在護士站值班的護士，使病人的麻煩及時得到處理，避免病人的需求得不到及時的解決。也能夠緩和醫(yī)患關(guān)系。2.病床緊急呼叫系統(tǒng)的工作過程病人按下床頭的呼叫按鈕后，延遲5秒后，護士站和病床床頭的指示燈閃爍，提示報警。并且病房門口的指示燈常亮。護士站的數(shù)碼管顯示呼叫病床的編號。當護士看到后，按下護士站的處理按鈕后，護士站的指示燈停止閃爍。護士到病床處理病人的病情。病人的困難解決之后，護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)，護士站的數(shù)碼管也歸零。當一個病房報警后，另一個病房也按下緊急報警的按鈕，必須等待先按下的病房按下重置才能提示報警信息。3.程序設(shè)計3.1PLC簡介第一臺可編程控制器的設(shè)計規(guī)是美國通用公司提出的。當時的目的是要求設(shè)計一種新的控制裝置以取代繼電器盤，在保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點的基礎(chǔ)上，同時具有現(xiàn)代化生產(chǎn)線所要求的時間響應(yīng)快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可隨工藝改變、易于與計算機接口、維修方便等諸多高品質(zhì)與功能。這一設(shè)想提出后，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）于1969年研制成第一臺PLC，型號為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，從此開創(chuàng)了PLC的新紀元。第一臺PLC具有模塊化、可擴充、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準—梯形圖編程語言，這樣使得不熟悉計算機的人也能方便的使用它。在短時間，PLC在其他工業(yè)部門也得到應(yīng)用。到70年代初，食品、金屬和制造等工業(yè)部門相繼使用PLC代替繼電器控制設(shè)備，邁出了其實用化階段的第一步。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世，使可編程控制技術(shù)產(chǎn)生了飛躍。在邏輯運算功能的基礎(chǔ)上，增加了數(shù)值運算、閉環(huán)控制、提高了運算速度，擴大了輸入輸出規(guī)模。在這個時期，日本、西德（原）和法國相繼研制出了自己的PLC，我國在1974年也開始研制。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)人員的編程語言發(fā)展成熟，出現(xiàn)了工藝人員使用的圖形語言。在功能上，PLC可以代替*些模擬控制裝置和小型機DDC系統(tǒng)。進入八九十年代后，PLC的軟硬件功能進一步得到加強，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，生成報表，調(diào)度產(chǎn)生，可診斷自身故障及機器故障。這些改進使PLC符合今天對高質(zhì)量高產(chǎn)出的要求。盡管PLC功能越來越強，但他仍然保留了先前的簡單與易于使用的特點。隨著PLC的應(yīng)用，經(jīng)過了近４０年的發(fā)展，它對提高設(shè)備的運轉(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。隨著自動化程序的提高，它既可以作為現(xiàn)場控制的部件，又可以作為現(xiàn)場更高一級管理的控制部件。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)用到機械，冶金，化工，石化，水泥，食品飲料，制藥等各個領(lǐng)域，極提高了勞動生產(chǎn)率和自動化程度。隨著時間的推移，PLC已經(jīng)不再局限于最初設(shè)計的邏輯和順序控制領(lǐng)域，越來越多的PLC產(chǎn)品向著滿足更多更復(fù)雜的控制需求邁進。隨著現(xiàn)場總線和工業(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)對象類型PLC地址解釋說明房間呼叫按鈕1-3按鈕型用于呼叫護士房間呼叫重置按鈕1-3按鈕型用于呼叫重置護士站房間燈按鈕1-3按鈕型關(guān)閉該房間的護士站燈護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無無保持信號c1-c3數(shù)值型無用于延時房間呼叫重置中間變量1-3無無保持重置信號房間護士站燈中間變量無無保持護士站燈信號數(shù)據(jù)對象類型PLC地址解釋說明房間床頭燈1-3指示燈顯示信號房間門頭燈1-3指示燈顯示信號房間護士站燈1-3指示燈顯示信號數(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介紹西門子STEP7是用于SIMATICS7-300/400站創(chuàng)建可編程邏輯控制程序的標準軟件，可使用梯形圖邏輯、功能塊圖和語句表進行編程操作。PCD1和PCD2SAIA-PCD控制設(shè)備也可以用SiemensStep7來編程。使用Step7編程可以在SAIAPCD上實現(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)計要求，做出的梯形框圖如圖3所示是護士處理后按下重置按鈕護士處理后按下重置按鈕護士站等及門頭燈閃爍數(shù)碼管顯示數(shù)字是是是否報警？等待是否有另一個床位報警？按下報警按鈕是否報警？結(jié)束否護士站等及門頭燈閃爍數(shù)碼管顯示數(shù)字5s后開始是護士處理后按下重置按鈕護士處理后按下重置按鈕護士站等及門頭燈閃爍數(shù)碼管顯示數(shù)字是是是否報警？等待是否有另一個床位報警？按下報警按鈕是否報警？結(jié)束否護士站等及門頭燈閃爍數(shù)碼管顯示數(shù)字5s后開始圖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)當前的自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢，面向低端自動化市場及應(yīng)用，以實現(xiàn)企業(yè)一體化為目標開發(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)平臺為目標，集成了對亞控科技自主研發(fā)的工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫的支持，可以為企業(yè)提供一個對整個生產(chǎn)流程進行數(shù)據(jù)匯總、分析及管理的有效平臺，使企業(yè)能夠及時有效地獲取信息，及時地做出反應(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大、運行穩(wěn)定且使用方便的特點，并根據(jù)國眾多用戶的反饋及意見，對一些功能進行了完善和擴充。組態(tài)王kingview6.55提供了豐富的、簡捷易用的配置界面，提供了大量的圖形元素和圖庫精靈，同時也為用戶創(chuàng)建圖庫精靈提供了簡單易用的接口；該款產(chǎn)品的歷史曲線、報表及web發(fā)布功能進行了大幅提升與改進，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)中要先對不同類型的數(shù)據(jù)進行定義才能進行系統(tǒng)的設(shè)計。本系統(tǒng)實時數(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警界面如圖6所示圖5病床緊急呼叫系統(tǒng)的報警界面5.4命令語言的編寫本界面編寫命令語言如下所示：if(\\本站點\一號床報警按鈕==1&&\\本站點\中間變量2==0&&\\本站點\中間變量3==0)\\本站點\中間變量1=1;if(\\本站點\中間變量1==1)\\本站點\c1=\\本站點\c1+1;if(\\本站點\c1>=5){\\本站點\一號床床頭燈=1;\\本站點\一號床護士站燈=1;}if(\\本站點\處理按鈕==1)\\本站點\一號床護士站燈中間變量=1;if(\\本站點\一號床護士站燈中間變量==1)\\本站點\一號床護士站燈=0;if(\\本站點\一號床重置按鈕==1)\\本站點\一號床重置按鈕中間變量=1;if(\\本站點\一號床重置按鈕中間變量==1){\\本站點\一號床床頭燈=0;\\本站點\中間變量1=0;\\本站點\一號床報警按鈕=0;\\本站點\一號床呼叫重置=0;\\本站點\處理按鈕=0;\\本站點\一號床重置按鈕=0;\\本站點\c1=0;\\本站點\一號床床頭燈=0;\\本站點\一號床護士站燈=0;\\本站點\一號床護士站燈中間變量=0;\\本站點\一號床重置按鈕中間變量=0;}if(\\本站點\二號床報警按鈕==1&&\\本站點\中間變量1==0&&\\本站點\中間變量3==0)\\本站點\中間變量2=1;if(\\本站點\中間變量2==1)\\本站點\c2=\\本站點\c2+1;if(\\本站點\c2>=5){\\本站點\二號床床頭燈=1;\\本站點\二號床護士站燈=1;}if(\\本站點\處理按鈕1==1)\\本站點\二號床護士站燈中間變量=1;if(\\本站點\二號床護士站燈中間變量==1)\\本站點\二號床護士站燈=0;if(\\本站點\二號床重置按鈕==1)\\本站點\二號床重置按鈕中間變量=1;if(\\本站點\二號床重置按鈕中間變量==1){\\本站點\二號床床頭燈=0;\\本站點\中間變量2=0;\\本站點\二號床報警按鈕=0;\\本站點\二號床呼叫重置=0;\\本站點\處理按鈕=0;\\本站點\二號床重置按鈕=0;\\本站點\c2=0;\\本站點\二號床床頭燈=0;\\本站點\二號床護士站燈=0;\\本站點\二號床重置按鈕中間變量=0;\\本站點\二號床重置按鈕中間變量=0;}if(\\本站點\三號床報警按鈕==1&&\\本站點\中間變量1==0&&\\本站點\中間變量2==0)\\本站點\中間變量3=1;if(\\本站點\中間變量3==1)\\本站點\c3=\\本站點\c3+1;if(\\本站點\c3>=5){\\本站點\三號床床頭燈2=1;\\本站點\三號床護士站燈=1;}if(\\本站點\處理按鈕2==1)\\本站點\三號床護士站燈中間變量=1;if(\\本站點\三號床護士站燈中間變量==1)\\本站點\三號床護士站燈=0;if(\\本站點\三號床重置按鈕==1)\\本站點\三號床重置按鈕中間變量=1;if(\\本站點\三號床重置按鈕中間變量==1){\\本站點\三號床床頭燈2=0;\\本站點\中間變量3=0;\\本站點\三號床呼叫重置=0;\\本站點\三號床重置按鈕=0;\\本站點\處理按鈕2=0;\\本站點\三號床重置按鈕=0;\\本站點\c3=0;\\本站點\三號床床頭燈2=0;\\本站點\三號床護士站燈=0;\\本站點\三號床護士站燈中間變量=0;}if(\\本站點\一號床呼叫重置==1||\\本站點\一號床重置按鈕==1)\\本站點\房間呼叫重置中間變量1=1;if(\\本站點\房間呼叫重置中間變量1==1)\\本站點\c1=0;if(\\本站點\二號床呼叫重置==1||\\本站點\二號床重置按鈕==1)\\本站點\房間呼叫重置中間變量2=1;if(\\本站點\房間呼叫重置中間變量2==1)\\