医院病房监控系统中触摸屏的应用资料

1、国家职业资格全国统一鉴定维修电工论文（国家职业资格二级）论文题目 ：医院病房监控系统中触摸屏的应用姓名：王伟身份证号：准考证号：所在省市：所以单位：江苏省淮安市淮安市第四人民医院医院病房监控系统中触摸屏的应用王伟淮安市第四人民医院摘要：本文针对医院病房中，对温度、湿度以及光照要求高的情况，阐述采用欧姆龙 NS型触摸屏做上位机，智能化系列仪表做采集数据和控制输出。实现了对空调机组、冷水机组以及各个病房的温度、湿度和各个开关量的实时采集和显示。关键词 ： NS型触摸屏医院监控系统应用一、引言医院是人员成分非常复杂的公共场所， 综合考虑医院本身的特点， 随着计算机技术及网络技术的迅猛发展， 世界掀起

2、一股强大的数字化、 网络化浪潮，医院病房监控系统主要是对病房的温、 湿度及灯光等环境进行监控。现代化医院是我国现代医疗发展的新趋势， 现代化医院系统是医院业务软件、数字化医疗设备、 自动化控制系统所组成的三位一体的综合信息系统，现代化医院工程有助于医院实现资源整合、流程优化，降低运行成本，提高服务质量、 工作效率和管理水平。起初各种微计算机病房监控系统一般采用专用器件， 形成一个独立系统，不提供与外部系统的接口，不能进行自动监控和调节。随着工控技术的迅速发展和应用， 医院病房监控系统开始引入了触摸屏与 PLC技术，利用分布在各个病房的现场仪器设备实现对病房温度、 湿度和光照参数作实时数据采集，

3、 通过触摸屏和 PLC等现代化设备实现自动控制与调节的功能。本文阐述采用欧姆龙 NS型触摸屏做上位机，智能化系列仪表做采集数据和控制输出。 实现了对空调机组、 冷水机组以及各个病房的温度、湿度和各个开关量的实时采集和显示。二、欧姆龙触摸屏简介1、欧姆龙触摸屏型号与规格欧姆龙触摸屏包括NT、NTZ、NS系列三种类型。NT触摸屏NT 系列触摸屏采用 32 位 RISC 芯片，能够更加快速地用内存单元实现现场画面传送，它包括 NT631/NT31/NT20等几种规格。图 1 为 NT系列触摸屏的外观。NT系列触摸屏能用多色显示图形，更方便地观察几个数据；它具有弹出窗口功能。可以更有效地利用画面；它具

4、有报警功能，能即时掌握错误内容，改善设备运行状况。图 1 NT 系列触摸屏的外观NTZ触摸屏NTZ系列触摸屏是一款多功能单色触摸屏，它支持多厂家的 PLC，可在线或离线模拟。 NTZ触摸屏提供了 USB接口来连接计算机，以便高速上载/ 下载程序；它具有两个串行通信接口，可以独立使用不同通信协议。它还具有强大的宏功能，实现方便的编程和丰富的通信。图 2 为 NTZ 系列触摸屏的外观。图 2 NTZ 系列触摸屏的外观NS触摸屏NS 系列触摸屏是欧姆龙公司推出的新一代触摸屏，它在很多方面都进行了改进。以 NS10为例，它的有效显示区域尺寸是10.4 英寸，显示材料 TFT，256 色，画面数据容量为

5、 60MB，支持存储卡、 PLC梯形图监控、支持四路视频输入，能接入 ControllerLink 网络。NS触摸屏主要型号有： NS5、NS8、NS10和 NS12等。图 3 为其外观。图 3 NS 系列触摸屏的外观2、组态软件根据相应的触摸屏型号，欧姆龙公司都有相应的组态软件Designer ，它能方便快捷地制作各种画面元素； 它自带图像库， 可同时打开两个支持软件进行库元素的剪切和复制； 自带中文系统程序， 支持中文输入和显示。Designer 组态软件以单元创建所有数据，如屏幕数据和设置文件，统称为项目，如图 4 所示。在欧姆龙触摸屏中，每个屏幕都分配有一个屏幕编号，在每个项目中最多可

6、以创建 4000 个屏幕；在标准屏幕上层叠显示的屏幕是页， 在两个以上屏幕同时显示同一个图像时，页非常有用，在5 所示。每个项目中最多可以创建10 页。Designer软件具有丰富多彩的图表功能，可以记录长时期数据的趋势图和可重叠显示的折线图功能，这样，各种工艺流程的动作便一目了然，更容易看明白。在趋势图功能设定画面中，只需在“定期保存记录”中进行确认，不用编程即可自动保存记录，如图图 4 Designer 组态软件图 5趋势图功能3、软件系统在医院病房监控系统的主要功能温度、湿度的实时显示； 在自动控制情况下用户可设定温湿度的给定值；在触摸屏上用户可以做以下操作：温湿度控制方式的切换；空调机

7、组风机转换；冷水机组、排风机、风机的启停；调光亮度控制；病房指示灯的开关。可以观察到各个设备的工作状态。三、医院病房监控系统1、医院病房监控系统的要求在医院病房中，对温度、湿度以及光照的要求相当高，所以在医院的空调系统中加入了温、 湿度监控系统。该系统实现了对空调机组、冷水机组、辅助房间以及各个病房的温度、 湿度和各个开关量的实时采集和显示，并要做到以下几点。温度湿度控制自动/ 手动切换功能；风机运行 / 备用切换控制；病人入住消毒相互连锁控制：停止、准备、自净、入住；病房灯光远程调整；病房漏电报警功能；2、医院病房监控系统的组成根据上述要求采用图6 所示的控制线路。图 6医院监控系统从图 6

8、 中可知，欧姆龙 NS触摸屏 PC负责工业现场连接的所有仪表进行全方位的监控、数据采集和各项事务的处理。四、触摸屏画面组态与PLC控制1、画面组态触摸屏在医院病房监控系统中主要有三个画面，即主画面、 PID 控制和故障报警。主画面（如图7 所示）图 7 监控系统主画面主画面的主要功能是可以观察各个设备的工作状态并进行相应的设置，具体包括温度、 湿度的实时显示；在自动控制情况下用户可以设定温度、湿度的给定值；在触摸屏上用户可以进行温度、 湿度控制方式的切换；空调机组风机转换；冷水机组、排风机、风机的启 / 停控制；调光电路亮度控制；病房指示灯的开关。PID 设置PID 设置主要是为了保证温度控制

9、而进行的 KP/KI/KD 等参数的设定。为了确保 PID 控制的完整性， 在画面中，还可以对设置的参数进行实时模拟控制，并以曲线图的形式显示出来，如图 8 所示。图8曲线图故障报警医院监控系统对于温度特别敏感， 因此如果出现温度失控就必须立刻作出反应，并在故障报警画面进行提示。 对于温度报警，触摸屏采用了宏语言。假如定位灯 B1 为报警时亮，指轮开关 W1为显示报警信息，现在需要对温度超过 35进行报警，其步骤如下。该设置为扩展功能，需要选择Display Expansion Tabs，主菜单中就会出现 Macro, 单击 Macro, 选择 WhenNumeral 后，单击 Edit Ma

10、cro 后,便可以写入如下代码：if(W1=35)*报警值大于等于 35B1=1*位灯开B2=1*报警开elseB1=0*位灯关B2=0*报警关endif2、PLC控制部分PLC控制部分包括调光电路、温控电路和其他开关量控制。其中调光部分较为复杂，现说明如下。对于调光电路一般采用晶闸管控制，具有可靠的性能、稳定的电压输出、较宽的电压调节范围等诸多优点。晶闸管整流电路能安全可靠运行的首要条件是触发电路的可靠触发，目前国内较多采用 TCA785组成的模拟触发电路和单片机组成的数字式触发电路。数字式触发电路触发效果好，但触发板本身适应电网电压波动的能力较差，时常出现烧毁元器件的现象，且造价较高；模拟

11、式触发电路容易受电网中各种因素影响，触发效果差一些，脉冲放大器容易发热， 触发功率低，影响了模拟式触发板的应用。因此该监控系统就采用 PWM脉冲输出来进行调光， 晶闸管控制灯的亮度的原理图如图 9 所示。图 9 灯光亮度控制电路原理图五、触摸屏与温控器的通信NS 触摸屏和温控器通过串行口通信在库中调用 SAP有两种选择，即 NS-Direct 和 Serial 方式。选择 NS-Direct 的控件，是指 NS通过串行口直接连接温控器，此时 NS通过串行口的通信方式设成 Temp controller 。NS串行口通过 PLC连接温控器，在 SPA应选择 Serial 控件，此时 NS串行口通

12、信方式是 NTLINK，PLC需要用有串行口网关的单元， 串口的协议设成 Serialgate 。以下是 NS-Direct 通过串行口和温控器 E5EZ进行 SAP通信，图 10 为温控器通信硬件接线。图 10温控器通信硬件连接1、触摸屏画面制作根据画面功能的需要，在 CX-DESIGNER在选择工具栏“工具 - 库”中的“ SAP-Smart Active Parts_E ”内对应的图形库，放入画面编辑区中，如图 11 所示。同时，触摸屏侧需设置与温控器一致的通信格式，目标单元号设置为对应的温控器单元号。图 11温控器组态画面2、E5EZ温控器设置进入 E5EZ温控器设置菜单，设置通信参数

13、：9600kbps，7，2，E。设置 E5EZ单元号为 1。3、接线图 12 为 E5EZ温控器的接线图。 需要注意的是： 当 E5EZ中安装用于通信的可选通信单元 E53-AZ01 时，将通信电缆连接到 12、13、14 号端子上；当采用 485 方式通信时，外接转换单元 CJ1W-CIF11，并将信号接至12、号端子。图 12 E5EZ 温度控制器接线图六、总结触摸屏在医院病房监控系统中完美地实现了控制与显示的结合。 通过显示可以明显看到各个病房的空调设备的运行状态，并能实时设定温度、灯光亮度及其他动作， 极大地方便了操作者， 省去了数量繁多的各种功能的按钮，使控制盘的功能操作简洁方便。 同时触摸屏能够在设备异常时显示出故障点及应急解决方法，也