基于S700LC的病房呼叫系统研究设计书.docVIP

课程设计(论文) 基于S7-200PLC的病房呼叫系统设计 BASED S7-200PLC HOSPITAL ROOM CALL SYSTEM DESIGN 学生姓名 李金堂 学院名称 信电学院 学号 20120502113 班级 12自动化 专业名称 电气工程及其自动化 指导教师 曹言敬 2015年 7月 2日 摘要 信息时代的医院管理已经从传统的人管理模式，向智能化、电子化、网络化的高科技管理模式的方向迅猛发展。“PLC病床紧急呼叫系统”可以实现对医院病房的智能化管理，可实现呼叫、求救报警、信息储存、显示等等功能。患者在住院期间，可能会在任意时间请求医生或护士进行诊断或护理。临床求助呼叫是传送临床信息的重要手段，病床呼叫系统是患者向值班医生或护士发出紧急呼叫的工具，要将患者的请求快速传送给值班医生或护士，并在护士站的监控中心留下准确完整的记录，提高医院和病室护理。 为了丰富病床呼叫系统的控制方式，在满足病房与护士站实时通信同时，能够方便地了解各病区的情况，实现医院对全院的病房科学化管理。采用可编程控制器替代单片机作为核心控制件，设计实现新型智能病床呼叫系统。实验结果表明，用可编程控制器构成的病床呼叫智能系统结构更简单，更易于推广。 本设计采用S7-200系列PLC实现控制系统的设计，并通过MCGS组态软件仿真与实物模拟实验，验证了设计方案的可行性。 关键词PLC；病房呼叫系统；梯形图；S7-200；MCGS仿真 目 录 1 绪论 1 1.1 PLC简介 1 1.1.1?PLC的诞生 1 1.1.2 PLC的发展史 1 1.1.3 PLC的发展趋势 2 1.2 PLC的工作原理 3 1.2.1 PLC的主要组成部分 3 1.2.2 PLC的扫描过程 4 1.2.3 PLC执行程序的过程及特点 4 2 系统硬件设计 7 2.1 设计要求 7 2.2 任务流程描述 7 2.3 PLC机型选择 8 2.3.1 PLC选型原则 8 2.3.2 PLC技术参数 8 2.3.3 PLC端口功能分配与接线原理图 9 3 系统程序设计 11 3.1 PLC控制系统梯形图程序设计 11 3.1.1 经验设计法 11 3.1.2 顺序控制设计法与顺序功能图 11 3.2 梯形图程序设计 12 4 系统调试 13 4.1 MCGS组态软件仿真 13 4.1.1 MCGS组态软件简介 13 4.1.2 仿真试验过程及结果 13 4.2 实物联机模拟 15 4.3 设计结论 15 5结论 16 参考文献 17 附录 18 附录1 18 附录2 18 1绪论 1.1 PLC简介 可编程控制器是60年代末在美国首先出现的，当时叫可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用来取代继电器[1]。以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。提出PLC概念的是美国通用汽车公司。PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内,使控制器和被控对象连接方便。 1.1.1?PLC的诞生 随着计算机控制技术的不断发展，可编程控制器的应用已广泛普及，成为自动化技术的重要组成。 编程控制器最先出现在美国，1968年，美国的汽车制造公司通用汽车公司(GM)提出了研制一种新型控制器的要求，并从用户角度提出新一代控制器应具备以下十大条件： （1）编程简单，可在现场修改程序； （2）维护方便，最好是插件式； （3）可靠性高于继电器控制柜； （4）体积小于继电器控制柜； （5）可将数据直接送入管理计算机； （6）在成本上可与继电器控制柜竞争； （7）输入可以是交流115V（即用美国的电网电压）； （8）输出为交流115V、2A以上，能直接驱动电磁阀； （9）在扩展时，原有系统只需要很小的变更； （10）用户程序存储器容量至少能扩展到4KB。 条件提出后，立即引起了开发热潮。1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上第一台可编程序控制器，并应用于通用汽车公司的生产线上。被取名为可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller）。紧接着，美国MODICON公司也开发出同名的控制器，1971年，日本从美国引进了这项新技术，很快研制成了日本第一台可编程控制器。1973年，西欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器[1,2]。 1.1.2 PLC的发展史 ?? 随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到70年代中期以后，特别是进入80年代以来，PLC已广泛地使用16位甚至32位微