基于PLC的病床呼叫系统毕业设计（论文）.docVIP

第1章 概 述 1.1 PLC简介 PLC是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。 1.2 可编过程控制器的基本结构及工作原理 PLC种类繁多，但其组成结构和工作原理基本相同。用可编过程控制器实施控制，其实质是按一定算法进行输入输出变换，并将这个变换予以物理实现，应用于工业现场。PLC专为工业现场应用而设计，采用了典型的计算机结构，它主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。PLC的结构框图如图1所示。 图1 PLC结构框图 1.3 课题简述 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及铃复位。 设计要求与任务 2．1 控制要求 1．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。 2．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。 3．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。 4．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。 5．一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可被重置。 2．2 设计任务 学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行病床呼叫系统运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括： 1. 设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等； 2. 系统有启动、停止功能； 3. 运用功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序； 4. 程序结构与控制功能自行创新设计； 5. 进行系统调试，实现病床呼叫系统的控制要求。 设计方案说明 3.1 设计原则 ① 最大限度的满足机械电气设备或生产过程的控制要求； ② 在满足控制要求的情况下，力求使控制系统简单、经济； ③ 保证控制系统的安全可靠； ④ 考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择PLC容量时，应当留有余地。 3.2 设计内容 ① 拟定控制系统设计的技术要求； ② 选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行组件； ③ 选定PLC型号； ④ 编制PLC的输入/输出端子接线图； ⑤ 根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后在用相应的编程语言进行程序设计； ⑥ 设计操作台、电气柜及非标准电器组件； ⑦ 编写设计说明书和使用说明书。 3.3 设计步骤 ① 深入了解和分析被控制对象的工艺条件及控制要求； ② 选择适合的的PLC类型； ③ 分配I/O点； ④ 设计控制系统梯形图； ⑤ 输入并调试程序。 第4章 设计过程 4.1 I/O分配表和PLC接线图 根据设计要求，分析需要多少输入输出端口，再给每个输入按钮和输出响应端口分配好I/O口，I/O分配表如表1所示。 表1 I/O分配表 PLC软元件 元件名称 输 入 X0 一号病房一号床床头紧急呼叫按钮 X1 一号病房二号床床头紧急呼叫按钮 X2 一号病房三号床床头紧急呼叫按钮 X3 一号病房四号床床头紧急呼叫按钮 X4 二号病房一号床床头紧急呼叫按钮 X5 二号病房二号床床头紧急呼叫按钮 X6 二号病房三号床床头紧急呼叫按钮 X7 二号病房四号床床头紧急呼叫按钮 X10 三号病房一号床床头紧急呼叫按钮 X11 三号病房二号床床头紧急呼叫按钮 X12 三号病房三号床床头紧急呼叫按钮 X13 三号病房四号床床头紧