病床呼叫系统--PLC课程设计

1、江西理工大学应用科学学院西门子PLC课程设计 题目:病床呼叫系统 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气111 姓 名： 陈强 学 号： 设计报告格式20分设计内容60分10分10分总计得分封面3页面布局5目录格式3图表质量4间距、行距、字体6工艺过程分析8系统控制要求8I/O分配5设备选型5电气原理图系统程序设计10动手实践能力10总印象评分10主电路8控制电路8外围接线图8 2013年06月 目 录第1章 病床呼叫系统的控制工艺分析11.1 病床呼叫系统的目的11.2 硬件选择11.3 病床呼叫系统设计步骤11.4 病床呼叫系统的组成及工作方式1第2章 PLC控制系统设计22.1 P

2、LC的工作原理22.2 I/O分配22.3 病床呼叫系统流程图32.4 病床呼叫系统接线图4第3章 PLC监控系统设计53.1 病床呼叫系统时序图53.2 梯形图的设计6结论与体会16参考文献17附录18第1章 病床呼叫系统的控制工艺分析1.1 病床呼叫系统的目的本课程设计主要用于医院病务区的病人有紧急或自己不方便的事件时呼叫护士站寻求帮助，护士根据站内指示灯及响铃获取求助信息的来源，并能及时的给其提供帮助。护士在站内发现信号时及时将站内灯及响铃复位，在处理完后再在病床前的开关将病床及病房的灯复位。1.2 硬件选择病床呼叫系统有主机、从机等两部分组成。从机（呼叫源）即病床按钮，主机包括PLC及

3、显示和监护系统。主机中PLC工作方式为循环扫描方式，在系统程序控制下，PLC顺序读入输入端口各呼叫源的状态，并且不断地循环扫描。一旦有呼叫按钮按下，PLC立即响应，通过设置的程序实现对系统的控制。 本设计需要38个输入端，所以PLC采用欧姆龙CJ1W-ID261,24VDC,输入单元为64点。1.3 病床呼叫系统设计步骤 拟定控制系统设计的技术要求； 选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行元件； 选定PLC型号； 编制PLC的输入/输出端子接线图； 根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后在用相应编程语言进行程序设计； 设计操作台、电气柜及非标准电器元件； 编写设计说明书和使用说明书。1.4

4、 病床呼叫系统的组成及工作方式共有3个病房，每间病房4个床位。每一病床床头均有紧急呼叫按钮及重置按钮，以利病人不适时紧急呼叫。设每一层楼有一护士站，每一护士站均有该层楼病人紧急呼叫与处理完毕的重置按钮。每一病床床头均有一紧急指示灯，一旦病人按下紧急呼叫按钮且未在5s内按下重置按钮时，该病床床头紧急指示灯动作且病房门口紧急指示灯闪烁，同时同楼层的护士站显示病房紧急呼叫并闪烁指示灯。在护士站的病房紧急呼叫中心，每一病房都有编号，用指示灯显示哪一病房先按下病人紧急呼叫按钮，并要具有优先级判别的能力。一旦护士看见护士站紧急呼叫闪烁灯后，须先按下护士处理按钮以取消闪烁情况，再依病房紧急呼叫顺序处理病房紧

5、急事故，若事故处理妥当后，病房紧急闪烁指示灯和病床上的紧急指示灯方町被重置。主机监控系统显示后，出现相应的声、光报警指示，以便提示医护人员尽快赶到现场。第2章 PLC控制系统设计2.1 PLC的工作原理编程 通 系统程序 I/O I/O设备 信 用户程序 存储器 扩展 扩展 接 用户数据 接口 单元网络 口 微处理器CPU现场 输 输 驱动信号 入 出 被控 单 电源部件 单 对象 元 元图2-1 PLC的结构框图2.2 I/O分配输入：1房1-4床紧急按钮00000-000032房1-4床紧急按钮00004-000073房1-4床紧急按钮00008-00011 1房1-4床重置按钮00012

6、-000152房1-4床重置按钮00016-000193房1-4床重置按钮00020-00023护士站1房1-4床复位按钮00024-00027护士站2房1-4床复位按钮00028-00031护士站3房1-4床复位按钮00032-00035护士站1房1-4床取消紧急呼叫及闪灯按钮00036护士站2房1-4床取消紧急呼叫及闪灯按钮00037护士站3房1-4床取消紧急呼叫及闪灯按钮00038输出：护士站显示1房闪灯01000护士站显示2房闪灯01001护士站显示3房闪灯01002护士站显示1房响铃01003护士站显示2房响铃01004护士站显示3房响铃010051房1-4床灯亮01006-0100

7、92房1-4床灯亮01010-010133房1-4床灯亮01014-010171房灯闪010182房灯闪010193房灯闪01020输出保持010212.3 病床呼叫系统流程图 PLC 无状况 N是否有病人按下紧急呼叫按钮 Y Y 5秒内是否按下重置按钮 N病床指示灯亮； 病房指示灯闪烁； 护士站紧急呼叫并闪灯； 显示各病床呼叫顺序 N 是否按下护士站处理按钮 Y 护士站紧急灯熄灭响铃停止 依顺序处理个病房的病床， N 完成后，按下处理完毕按钮 Y 图2-2 病床呼叫系统流程图2.4 病床呼叫系统接线图 IO.0 Q0.0 IO.1 Q0.1 IO.2 Q0.2 IO.3 Q0.3 IO.4

8、Q0.4 IO.5 Q0.5 IO.6 Q0.6 IO.7 Q0.7 IO.8 Q0.8 IO.9 Q0.9 IO.10 Q1.0 IO.11 Q1.1 IO.12 Q1.2 IO.13 Q1.3 IO.14 Q1.4 IO.15 Q1.5 IO.16 Q1.6 IO.17 Q1.7 IO.18 Q1.8 IO.19 Q1.9 IO.20 Q2.0 IO.21 Q2.1 IO.22 IO.23 IO.24 IO.25 IO.26 IO.27 IO.28 IO.29 IO.30 IO.31 IO.32 IO.33 IO.34 IO.35 IO.36 IO.37 IO.38 COM COM 24V

9、 220V图2-3 CJ1W-ID261接线图第3章 PLC监控系统设计3.1 病床呼叫系统时序图以1床病人为例：病人5秒中未按下重置按钮：0000000012 5s010060101801003010000003600024010215秒钟内按下重置按钮：0000000012 01006 010180100301000000360002401021图3-1 病床呼叫系统时序图3.2 梯形图的设计结论与体会通过本次医院病床系统的课程设计，我熟悉了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，提高了我的理论知识，工程应用能力、系统调

10、试能力、分析问题与解决问题的能力。通过在网上查找资料以及到图书馆学习，也使我更好的理解和认识了关于PLC设计原理和实际中的应用过程。在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。从动手调试的过程中，增加了我们对这项技术的了解，使我们体会到了只有好好学习，才能解决问题，才能让我们更能站在工作岗位上。作为学生面对的无非是同学、老师、家长，而工作后就要面对更为复杂的关系。无论是和领导

11、、同事还是客户接触，都要做到妥善处理，要多沟通，并要设身处地从对方角度换位思考，而不是只是考虑自己的事。同时我也懂得了理论和实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的学到知识，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在本次课程设计中，培养了我们实际动手能力和解决问题的能力，这使我们更深层次的接触到了我们以后的工作方向，而且这次实习更接近于我们以后的工作内容，所以这些都为我们以后的学习和工作打下了坚实的基础。参考文献1张凤珊，电气控制及可编程序控制器M.北京: 中国轻工业出版社，20032郁汉琪，电气控制与可编程序控制器

12、应用技术M.南京: 东南大学出版社，20033张万忠，可编程控制器应用技术M.北京: 化学工业出版社，20014马志溪，电气工程设计M.北京: 机械工业出版社，20025董德发，张天春.自控工程设计基础M.大庆：大庆石油学院，1999.6肖清，电器与PLC控制技术课程设计指导书. 附录1病房1床：LD 00000OR 01021AND NOT 00012AND NOT 00024OUT 01021LD 01021 TIM 000 #0050 LD TIM000 OR 01006 AND NOT 00024 OUT TR0 OUT 01006 LD TR0AND TIM002TIM 001 #0

13、010LD TROAND TIMOOOOUT 01018LD TIMOOOOR 01003AND NOT 00036OUT TR1OUT 01003LD TR1AND TIM004TIM 003 #0010LD TR1TIM 004 #0010OUT 010001病房2床：LD 00001OR 01021AND NOT 00013AND NOT 00024OUT 01021LD 01021TIM 000 #0050LD TIMOOOOR 01007AND NOT 00025OUT TR2OUT 01007LD TR2AND TIM002TIM 001 #0010LD TR2AND TIMOO1

14、TIM 002 #0010OUT 01018LD TIMOOOOR 01003AND NOT 00037OUT TR3OUT 01003LD TR3AND TIM004TIM 003 #0010LD TR3AND TIM003TIM 004 #0010OUT 010001病房3床：LD 00002OR 01021AND NOT 00014AND NOT 00024OUT 01021LD 01021TIM 000 #0050LD TIM000OR 01008AND NOT 00026OUT TR4OUT 01008LD TR4AND TIM002TIM OO1 #0010LD TR4AND TI

15、M001TIM 002 #0010OUT 01018LD TIMOOOOR 01003AND NOT 00038OUT TR5OUT 01003LD TR5AND TIM004TIM 003 #0010LD TR5TIM 004 #0010OUT 010001病房4床：LD 00003OR 01021AND NOT 00015AND NOT 00024OUT 01021LD 01021TIM 000 #0050LD TIM000OR 01009AND NOT 00027OUT TR6OUT 01009LD TR6AND TIM002TIM 001 #0010LD TR6AND TIM001TI

16、M 002 #0010OUT 01018LD TIMOOOOR 01003AND NOT 00039OUT TR7OUT 01003LD TR7AND TIM004TIM 003 #0010LD TR7AND TIM003TIM 004 #0010AND 010002病房1床：LD 00004OR 01021AND NOT 00016AND NOT 00024OUT 01021LD 01021TIM 000#0050LD TIM000OR 01010AND NOT 00028OUT TR8OUT 01010LD TR8AND TIM002TIM 001 #0010LD TR8AND T001T

17、IM 002#0010OUT 01019LD TIM000OR 01004AND NOT 00040OUT TR9OUT 01004LD TR9AND TIM004TIM 003 #0010LD TR9AND TIM003TIM 004 #0010OUT 010012病房2床：LD 00005OR 01021AND NOT 00017AND NOT 00024OUT 01021LD 01021TIM 000 #0050LD TIM000OR 01011AND NOT 00029OUT TR10OUT 01011LD TR10AND TIM002TIM 001 #0010LD TR10AND T

18、IM001TIM 002 #0010OUT 01019LD TIMOOOOR 01004AND NOT 00041OUT TR11OUT 01004LD TR11AND TIM004TIM 003 #00010LD TR11AND TIM 003TIM 004 #0010OUT 010012病房3床：LD 00006OR 01021AND NOT 00018AND NOT 00024OUT 01021LD 01021TIM 000 #0050LD TIM000OR 01012AND NOT 00030OUT TR12OUT 01012LD TR12AND TIM002TIM 001 #0010

19、LD TR10AND TIM001TIM 002 #0010OUT 01019LD TIMOOOOR 01004AND NOT 00042OUT TR13OUT 01004LD TR13AND TIM004TIM 003 #00010LD TR11AND TIM 003TIM 004 #0010OUT 010012病房4床：LD 00007OR 01021AND NOT 00019AND NOT 00024OUT 01021LD 01021TIM 000 #0050LD TIM000OR 01013AND NOT 00031OUT TR14OUT 01013LD TR14AND TIM002T

20、IM 001 #0010LD TR10AND TIM001TIM 002 #0010OUT 01019LD TIMOOOOR 01004AND NOT 00043OUT TR15OUT 01004LD TR15AND TIM004TIM 003 #00010LD TR15AND TIM 003TIM 004 #0010OUT 010013病房1床：LD 00008OR 01021AND NOT 00020AND NOT 00024OUT 01021LD 01021TIM 000 #0050LD TIM000OR 01014AND NOT 00032OUT TR16OUT 01014LD TR1

21、6AND TIM002TIM 001 #0010LD TR10AND TIM001TIM 002 #0010OUT 01020LD TIMOOOOR 01004AND NOT 00044OUT TR17OUT 01005LD TR17AND TIM004TIM 003 #00010LD TR11AND TIM 003TIM 004 #0010OUT 010023病房2床:LD 00009OR 01021AND NOT 00021AND NOT 00024OUT 01021LD 01021TIM 000 #0050LD TIM000OR 01015AND NOT 00033OUT TR18OUT 01015LD TR18AND TIM002TIM 001 #0010LD TR18AND TIM001TIM 002 #0010OUT 01020LD TIMOOOOR 01005AND NOT 00045