2022年病床呼叫系统PLC课程设计方案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 目录1、引言 设2 计的目1.1、课题的 2 、课题设计的任1.2务 2 、课题设计的内1.3容 2 系统总体设计方2、案 3 成原2.1、系统硬件配置及组3 配理 2.2、系统变量定义及分4 表 2.3、系统接线图设计 1 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 11 3、控制系统设计 14 制程序流程3.1、控图 14 控制程序设计思3.2、路 15 、控制程3.3序 15 程设计的意4、课义 16 参考文5、献 16 附录 17 2 / 24 名师归纳总结

2、 - - - - - - -第 2 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、引言1.1 、课题设计的目的 本课程设计主要用于医院病务区的病人有紧急或自己不便利的大事时呼叫护士 站寻求帮忙,护士依据站内指示灯及响铃猎取求助信息的来源,并能准时的给其提 供帮忙；护士在站内发觉信号时准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 、课题设计的任务 同学依据掌握要求,明确设计任务,拟定设计方案与进度方案,运用所学的理 论学问,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,提高理论学问工程应用才能、系统调试才能、分析

3、问题与解决问题的才能；主 要内容包括：设计出硬件系统的结构图、接线图等；系统有启动、停止功能；运用功能指令进行PLC掌握程序设计,主要是主程序；程序结构与掌握功能自行创新设计；1.3 、课题设计的内容 本课程设计主要用于医院病房区的病人有紧急或自己不便利的大事时呼叫护士 站寻求帮忙,护士依据站内指示灯及指示灯闪耀的频率猎取求助信息的来源和求助 的先后次序,并能准时的给其供应帮忙；护士在站内发觉信号时准时将站内灯复 位,在处理完后再在病床前的开关将病床及病房的灯复位；本系统的掌握要求：、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

4、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3 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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耀,同时同 楼层的护士站显示病房紧急呼叫并闪耀指示灯；、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才能；、一旦护士观察护士站紧急呼叫闪耀灯后,须先按下护士处理按钮以取消闪 烁情形,再依病房紧急呼叫

5、次序处理病房紧急事故,如事故处理妥当后,病房紧急 闪耀指示灯和病床上的紧急指示灯方能被重置；2、系统总体设计方案2.1 、系统硬件配置及组成原理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及各输入输出扩展模块；主机中 PLC工作方式为循环扫描方式,在系统程序掌握下, PLC 次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立刻响应,通过设置的程序实现对系统的掌握；依据课程设计要求,基于PLC掌握各病床呼叫系统,需要输入点27 个,输出点18 个,并且全部的输入点和输出点都是直流的；下表是 I/O 口统计表I/O 口统计表；输入数

6、量输出数量名称名称病人呼叫按钮12 病床指示灯 恒亮）12 病人重置按钮12 病房指示灯 等频闪耀）3 护士站病房指示灯重置按1 护士站病房指示灯 、模块1EM223DI8/DO8、模块 2EM221DI8组成的硬件系统完全满意设计要求并且略有冗余；主机模块 1 4 / 24 EM223 模块 2 EM221 CPU224 DI8/DO8 DI8 名师归纳总结 DC24V DC24V 第 4 页,共 24 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 输主机模块 1 输CPU224 EM223 DI8/DO8 入PLC DC24V 出设模块 2 设备备EM221

7、 DI8 DC24V 系统组成图2.2 系统变量定义及安排表系统变量定义表模块号输入变量输出变量内存变量信号名称有效状态说明代码CPU224 I0.0 一号病房1有效常开按钮SF11 1号床呼 叫按钮I0.1 1有效常开按钮SF12 一号病房2号床呼 叫按钮I0.2 1有效常开按钮SF13 一号病房3号床呼 叫按钮I0.3 一号病房1有效常开按钮SF14 4号床呼 叫按钮I0.4 一号病房1有效常开按钮SF110 1号床重 值按钮I0.5 一号病房1有效常开按钮SF120 2号床重 值按钮I0.6 一号病房1有效常开按钮SF130 3号床重 值按钮I0.7 一号病房1有效常开按钮SF140 4

8、号床重 值按钮I1.0 二号病房1有效常开按钮SF21 1号床呼 叫按钮5 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - I1.1 二号病房1有效常开按钮SF22 2号床呼 叫按钮CPU224 I1,.2 二号病房1有效常开按钮SF23 I1.3 3号床呼 叫按钮1有效常开按钮SF24 二号病房4号床呼 叫按钮I1.4 二号病房1有效常开按钮SF210 1号床重 值按钮EM223 I1.5 二号病房1有效常开按钮SF220 2号床重 值按钮常开按钮I2.0 1有效SF230 二号病房3号床重 值按钮常开按钮I2.1

9、1有效SF240 二号病房4号床重 值按钮常开按钮I2.2 1有效SF31 三号病房1号床呼 叫按钮常开按钮I2.3 1有效SF32 三号病房2号床呼 叫按钮常开按钮I2.4 1有效SF33 三号病房3号床呼 叫按钮常开按钮I2.5 1有效SF34 三号病房4号床呼 叫按钮常开按钮I2.6 1有效SF310 三号病房1号床重 值按钮常开按钮I2.7 1有效SF320 三号病房2号床重 值按钮常开按钮I3.0 1有效SF330 三号病房3号床重 值按钮EM221 I3.1 Q0.0 三号病房1有效常开按钮SF340 I3.2 4号床重 值按钮1有效常开按钮SF3 护士站紧急呼叫处I3.3 理置位

10、按1有效常开按钮SF1 钮启动按钮I3.4 停止按钮1有效常开按钮SF2 一号病房1有效LED 发光 二极管PG11 1号床头 指示灯Q0.1 一号病房1有效LED 发光 二极管PG12 2号床头 指示灯6 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - Q0.2 一号病房1有效LED 发光 二极管PG13 3号床头 指示灯CPU224 Q0.3 一号病房1有效LED 发光PG14 4号床头 指示灯二极管Q0.4 1有效PG21 LED 发光二号病房1号床头 指示灯二极管EM223 Q0.5 二号病房1有效LED 发光

11、PG22 2号床头 指示灯二极管Q0.6 1有效PG23 LED 发光 二极管二号病房3号床头 指示灯Q0.7 1有效PG24 LED 发光 二极管二号病房4号床头 指示灯Q1.0 1有效PG3- LED 发光 二极管三号病房号床头指Q1.1 示灯1有效PG32 LED 发光 二极管三号病房号床头指Q2.0 示灯1有效PG33 LED 发光 二极管三号病房号床头指Q2.1 示灯1有效PG34 LED 发光 二极管三号病房号床头指Q2.2 示灯1有效PG1 LED 发光 二极管一号病房紧急呼叫闪耀指示灯Q2.3 二号病房 紧急呼叫1有效LED 发光 二极管PG2 闪耀指示 灯Q2.4 三号病房1

12、有效LED 发光 二极管PG3 紧急呼叫闪耀指示 灯Q2.5 护士站一1有效LED 发光 二极管PG10 号病房紧Q2.6 急呼叫闪1有效LED 发光 二极管PG20 烁指示灯护士站二 号病房紧急呼叫闪烁指示灯EM223 Q2.7 护士站三 号病房紧1有效LED 发光 二极管PG30 急呼叫闪 烁指示灯M0.0 启动停止1有效通用帮助自锁寄存继电器器7 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - M0.1 一号病房1有效通用帮助1病床呼 叫自锁寄继电器存器CPU224 M0.2 一号病房1有效通用帮助 继电器2病床

13、呼 叫自锁寄存器M0.3 一号病房1有效通用帮助 继电器3病床呼 叫自锁寄M0.4 存器1有效通用帮助一号病房4病床呼 叫自锁寄继电器M0.5 存器1有效通用帮助 继电器一号病房 紧急呼叫指示灯闪烁帮助寄 存器M0.6 二号病房1有效通用帮助1病床呼 叫自锁寄继电器M0.7 存器1有效通用帮助二号病房2病床呼 叫自锁寄继电器存器CPU224 M1.0 二号病房1有效通用帮助 继电器3病床呼 叫自锁寄M1.1 存器1有效通用帮助二号病房4病床呼 叫自锁寄继电器M1.2 存器1有效通用帮助 继电器二号病房 紧急呼叫指示灯闪烁帮助寄 存器M1.3 三号病房1有效通用帮助1病床呼 叫自锁寄继电器M1.

14、4 存器1有效通用帮助 继电器三号病房1病床呼 叫自锁寄存器M.5 三号病房1有效通用帮助 继电器1病床呼 叫自锁寄M1.6 存器1有效通用帮助三号病房1病床呼 叫自锁寄继电器8 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 存器M1.7 一号病房 紧急呼叫1有效通用帮助 继电器指示灯闪烁帮助寄 存器M2.0 护士站一1有效通用帮助号病房紧继电器急呼叫指示灯高频闪耀自锁 寄存器M2.1 护士站一1有效通用帮助号病房紧继电器急呼叫指示灯中频闪耀自锁 寄存器CPU224 M2.2 护士站一1有效通用帮助号病房紧继电器急呼

15、叫指示灯低频闪耀自锁 寄存器M2.3 护士站二1有效通用帮助号病房紧继电器急呼叫指示灯高频闪耀自锁寄存器M2.4 护士站二 号病房紧1有效通用帮助 继电器急呼叫指 示灯中频 闪耀自锁 寄存器M2.5 护士站二1有效通用帮助号病房紧继电器急呼叫指示灯低频闪耀自锁寄存器M2.6 护士站三 号病房紧1有效通用帮助 继电器急呼叫指 示灯高频 闪耀自锁 寄存器M2.7 护士站三1有效通用帮助号病房紧继电器急呼叫指 示灯中频 闪耀自锁 寄存器M3.0 护士站三 号病房紧1有效通用帮助 继电器急呼叫指9 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 24 页精选学习资料 - - - -

16、- - - - - 示灯低频 闪耀自锁 寄存器CPU224 M3.1 护士站紧1有效通用帮助急处理复继电器位帮助寄M3.2 1有效存器通用帮助 继电器护士站一 号病房紧急呼叫指示灯复位 自锁寄存 器M3.3 护士站一 号病房紧1有效通用帮助 继电器急呼叫指示灯复位 自锁寄存 器M3.4 护士站一1有效通用帮助号病房紧继电器急呼叫指示灯复位 自锁寄存 器系统 I/O 口安排表I0.0 主机 I/O I2.0 模块 1I/O I3.0 模块 2I/O CPU224 EM223 EM221 Q0.0 Q2.0 I0.1 Q0.1 I2.1 Q2.1 I3.1 I0.2 Q0.2 I2.2 Q2.2

17、I3.2 I0.3 Q0.3 I2.3 Q2.3 I3.3 I0.4 Q0.4 I2.4 Q2.4 I3.4 I0.5 Q0.5 I2.5 Q2.5 I3.5 I0.6 Q0.6 I2.6 Q2.6 I3.6 I0.7 Q0.7 I2.7 Q2.7 I3.7 I1.0 Q1.0/ I1.1 Q1.1 I1.2 11.3 I1.4 I1.5 2.3 系统接线图设计10 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 硬件系统接线需要将常开触点,发光二极管,限流电阻,PLC相连；24V 直流电源通过导线与名师归纳总结 -

18、 - - - - - -第 11 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 系统接线图3、掌握系统设计3.1 、掌握程序流程图12 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - PLC 无状况是否有病人按下紧急呼叫 按钮5秒内是否按下重 置按钮病床指示灯亮；病房指示灯烁；护士站紧急呼叫并闪灯；用不是否按下护士 站处理按钮护士站紧急灯 熄灭响铃停止依次序处理各病房的病床,完成后,按下处理完毕按钮3.2 掌握程序设计思路 掌握程序流程图依据课题设计需要实现的任务目标来解读掌握程序的设计思路；、共

19、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13 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 置按钮,以利病人不适时紧急呼叫；解读：需要设计 12 个对应病床的呼叫输入点以及对应病床重置按钮的输入点；、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；解读：护士站应有一个可以复位全部护士站内病房紧急呼叫指示灯重置按钮；、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耀,同时同

20、 楼层的护士站显示病房紧急呼叫并闪耀指示灯；解读：每一个病床对应一个病床紧急指示灯的输出,病床的呼叫输入需经过定 时器 5s 延时后接通对应病床紧急指示灯的输出,并且对应病床的重置按钮即能在紧急呼叫 5s 内关肯定时器,又能在5s 后关断对应病床的紧急指示灯；每一个病房有4 个病床,对应一个闪耀的病床紧急呼叫指示灯；这个病房的任一个床位呼叫都会 使病房指示灯闪耀,所以这 4 个病床采纳并联方式驱动病床指示灯；护士站有 3 个 编号并和 3 个病房对应的闪耀指示灯和一个复位闪耀指示灯的护士站紧急呼叫处理 按钮；、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

21、叫按钮,并要具有优先级判别的才能；解读：优先级判别的才能是通过3 种不同的护士站病房指示灯闪耀频率来表示病房紧急呼叫的先后次序；先按下的病房以较高的频率闪耀,后按下的病房以较低 的频率闪耀,同时按下的以相同的频率闪耀,以此来区分病房呼叫的先后次序；、一旦护士观察护士站紧急呼叫闪耀灯后,须先按下护士处理按钮以取消闪 烁情形,再依病房紧急呼叫次序处理病房紧急事故,如事故处理妥当后,病房紧急 闪耀指示灯和病床上的紧急指示灯方能被重置；解读：护士站紧急呼叫处理按钮只复位护士站内3 个病房闪耀指示灯,不影响病房外设的闪耀指示灯,复位后不影响后续病房呼叫引起的护士站病房指示灯闪烁,就此复位重置按钮只能作用

22、在PLC 一个扫描周期内,关断外部信号输入,且在外部信号不变时关断信号保持；外部信号再次转变时,关断状态变为开启状态；3.3 、掌握程序 见后面附录一4、课程设计的意义在本次次课程设计中,培育了我们实际动手才能和解决问题的才能,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14 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5 参考文献1 张凤珊,电气掌握及可编程序掌握器M. 北京 : 中国轻工业出版社, 20032 郁汉琪

23、,电气掌握与可编程序掌握器应用技术M. 南京 :东南高校出版社,20033 张万忠,可编程掌握器应用技术M. 北京:化学工业出版社, 20014 王永华,现代电气掌握及 2022.2 PLC 应用技术 . 北京：北京航空航天高校出版社,15 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 附录程序梯形图如下16 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 17 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 24 页

24、精选学习资料 - - - - - - - - - 18 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 19 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 20 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 21 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 22 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 23 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 24 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页,共 24 页