国开电大 可编程控制器应用实训 形考任务5答案.docx

可编程控制器应用实训形考任务五实训报告病房呼叫PLC控制系统一、实训目的：1. 熟悉置位、复位、复位优先、置位优先指令的应用。2. 进一步熟悉编程方法和编程技巧，选择合适编程方法设计程序。3. 学会绘制病房呼叫系统PLC控制接线图。4. 学会PLC控制系统输入输出端口的分配及安装方法。5. 熟悉运用编程软件进行控制系统联机调试。二、 实训要求：1. 选择社会生活或生产实践中某一种典型的PLC控制系统或产品，,并能够独立 进行简单控制系统的系统设计(系统配置及输入/输出继电器地址分配、系统的I/0接线图、系统的流程图、控制程序的设计、编程及调试);2.采用S7-200系列PLC实现控制系统的设计，并通过软件的监控和调试实验效果，验证设计方案的可行性。三、 实训内容：病房呼叫系统设计主要包括两部分：普通病房和重病房。(一)普通病房任务设计要求：(1)每一个病床床头均有紧急呼叫按钮和重置按钮，方便病人紧急呼叫。(2)设每层楼有一个护士站，每个护士站均有该楼层病人紧急呼叫和处理完毕的重置按钮。(3)当病人按下紧急呼叫按钮，并且没有在5s之内重置，该病人的床头和房间门口的指示灯闪烁，同时护士站的指示灯闪烁。(4)护士站紧急呼叫灯闪烁后，护士须先按下护士处理按钮取消灯的闪烁，再到 病房处理紧急情况，只有病房内紧急情况处理结束后才可以按下床头的重置按钮，停止 床头和房间门口灯的闪烁。如果护士直接到病房对紧急状况进行处理，那么处理后对床头灯进行复位，护士站灯的指示灯也被复位。(二)重病房任务设计要求：(1)重病房内有两个呼叫按钮，重病房内的看护人员需要护士协助时按下第一个按钮通知护士站，另一个按钮是病人有突发状况时，看护人员呼叫医师和护士的。(2)重病房的每次紧急呼叫如果在10min内没有人按下重置按钮，也就是10min 内没有对紧急状况作出判断和处理，自动向医院会诊中心进行呼叫，会诊中心的会诊指 示灯闪烁和蜂鸣器响起，会诊中心专家按下重置按钮将会诊中心的呼叫信号解除，并到重病房进行会诊。(3)重病房的每次紧急呼叫进行计数，以便医生了解病人状态。四、主要实训软件硬件(1)常用电工工具、万用表等。(2)PC机(3)所需设备、材料见表1。序号标准代号器件名称型号规格数量备注PLCS7-200CNCPU226AC/DC/RLA16ES 7216-28D23-0XB81QB隔离开关DZ47LE-3P+N12SF1-8普通病房按钮XB2-BA42C83SF9-14重病房按钮XB2-BA42C64SF15护士站按钮XB2-BA42C15SF16会诊中心按钮XB2-BA42C16PG1-6普通病房指示灯XB2BVM3LC67PG7-9重病房指示灯XB2BVM3LC38PG10-11护士站指示灯XB2BVM3LC29PG12会诊中心指示灯XB2BVM3LC110PB会诊中心蜂鸣器XB2BVM3LC LED111UR电源模块DR-120-24112XT接线端子JX2-Y010若干表 1 设备、材料明细表五、 实训步骤(一)系统原理图病床呼叫控制系统设计步骤如下。1. 分析被控对象并提出控制要求详细分析病床呼叫控制系统的工作特点，提出被控对象对PLC控制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。从病床呼叫系统控制要求来看，本次设计任务主要是按钮、指示灯、蜂鸣器之间的逻辑控制，相互之间制约条件虽然多，但是总的来说不是 很复杂，用基本逻辑指令完全可以胜任。从编程方法来看，本模块中介绍的组合逻辑函 数设计法和经验设计法都比较合适。组合逻辑设计法运用起来可能较困难，而通过前面 三个任务的学习已积累部分经验，可尝试使用经验设计法来设计程序。至于替换法由于没有可参考的电气控制线路，所以在这里并不合适。2. 确定输入/输出设备根据病床呼叫控制系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备(如：按纽、位 置开关、转换开关及各种传感器等)和输出设备(如：接触器、电磁阀、信号指示灯及 其他执行器等),从而确定与PLC有关的输入/输出设备，以确定PLC的I/0点数。本 次任务共需要输入设备按钮16个，所以需要16个输入点；输出设备指示灯12个，蜂鸣器1个，共13个输出点。3. 选择PLCPLC选择包括对PLC的机型、容量、I/0模块、电源等的选择。本次任务中涉及的 元件均为普通常见元件，使用开关量控制为主，且控制所需的输入输出点数较多，共需 16输入13输出，为满足要求和方便使用，选择了S7-200系列较常见的CPU226CN AC/DC/RLY。该型PLC主机使用220V交流电，输入输出元件可使用24V直流电。共有24个输入点、16个输出点可以满足工作要求。4. 分配I/O点并设计PLC外围硬件线路(1)分配I/0点画出PLC的I/0点与输入/输出设备的连接图或对应关系表，该部分也可在第2步中进行，见表2。输入地址分配输出地址分配SF11 1病床紧急按钮I0.0PG11 1病床床头指示灯Q0.0SF21 1病床重置按钮I0.1PG21 2病床床头指示灯Q0.1SF31 2病床紧急按钮I0.2PG3第一病房门口指示灯Q0.2SF41 2病床重置按钮I0.3PG42 1病床床头指示灯Q0.3SF52 1病床紧急按钮I0.4PG52 2病床床头指示灯Q0.4SF62 1病床重置按钮I0.5PG6第二病房门口指示灯Q0.5SF72 2病床紧急按钮I0.6PG73 1病床床头指示灯Q1.0SF82 2病床重置按钮I0.7PG83 2病床床头指示灯Q1.1SF93 1病床紧急按钮I2.0PG9第三病房门口指示灯Q1.2SF103 1病床重置按钮I2.1PG10护士站指示灯Q1.4SF113 1病床护士协助按钮I2.2PG11护士站协助指示灯Q1.5SF123 2病床紧急按钮I2.3PG12会诊中心指示灯Q1.6SF133 2病床重置按钮I2.4PB会诊中心蜂鸣器Q1.7SF143 2病床护士协助按钮I2.5SF15护士站重置按钮I1.4SF16会诊中心重置按钮I1.5表2地址分配表(二)设计PLC外围硬件线路画出系统其他部分的电气线路图，包括主电路和未进入PLC的控制电路等。由PLC的I/0连接图和PLC外围电气线路图组成系统的PLC接线图，至此系统的硬件电气线路已经确定。病床呼叫系统PLC接线图如图1所示2。1 1病床紫急按钮1 1病床重置按钮1 2病床紫急按钮1 2病床重置按钮2 1病床紧急按钮2 1病床中置按钾2 2纳床繁勾按伊2 2病床重置按锂3 1病床紫急按钮3 1病床重置按钮3 1病床护士协助按锂3 2病床紧念按钮3 2病床重置按钮3 2病床护士协助按锂，护士站重置按钮会诊中心重置按钮10.010.110.210.310.410.510.610.7I2.0I2.112.212.312.412.5I1.411.5CPU 226CNQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q1.0Q1.1Q1.2Q1.4Q1.5Q1.6Q1.7Q0.61 1病床床习护小如1 2病床床头指示灯&第一病房门口指示灯2.1病不床头拍示如2 2病以未头指不灯第魏房门口指示灯3 1晚水头指示灯3 2貌%冰头指示灯第三病质口指示灯护士站指示灯护士站协助指示灯会诊中心指示灯8-会诊中心蜂鸣器DC24V1L2L3LDC24V1M2MAC220VACACN L1图 1 病房呼叫系统控制PLC接线图(三)硬件连线操作1.根据表1配齐电器元件，并检查各电器元件的质量。2.根据PLC接线图，如图1所示，画出电器元件布置图，如图2所示。