基于PLC的病床呼叫器控制系统设计改

基于PLC的病房智能呼叫系统设计摘要：该篇论文研究了基于PLC的病房智能呼叫系统的设计。

该系统通过PLC控制硬件设备，实现了病人在病房内的呼叫、护士的接收、回应和处理等功能。

论文详细介绍了系统的设计思路、硬件设备选型、系统架构和程序设计方法，并给出了实验结果和分析。

实验结果表明，该系统具有良好的稳定性和可靠性，并且可以提高医院病房的管理效率和服务质量。

关键词：PLC，智能呼叫系统，病房管理，服务质量Abstract:This paper studies the design of an intelligent call system for hospital wards based on PLC. The system controls hardware devices through PLC, realizing functions such as patient call, nurse reception, response, and processing inthe ward. The paper introduces the design ideas, hardware device selection, system architecture, and program design method of the system in detail, and gives experimentalresults and analysis. The experimental results show that the system has good stability and reliability, and can improvethe management efficiency and service quality of hospital wards.Keywords: PLC, intelligent call system, ward management, service quality1.引言医院病房作为医疗服务的重要场所，一直以来都是医院管理的难点。

基于PLC的病床呼叫系统的毕业设计设计这个系统的设计基于PLC（可编程逻辑控制器）技术，PLC是一种常用于自动化控制系统的设备。

它可以根据预先编写的程序来控制设备的运行，并监控和响应不同的输入信号。

病床呼叫系统由以下几个主要组件组成：1.按钮和指示灯：每张病床都配备一个按钮，病人可以按下按钮来呼叫护士或医生。

当按钮被按下时，指示灯会亮起，表示呼叫已发出。

2.PLC控制器：PLC控制器是系统的核心部分，它负责接收和处理来自按钮的输入信号。

一旦接收到呼叫信号，PLC控制器将发送信号给医院的呼叫中心或护士站。

3.呼叫中心/护士站：呼叫中心或护士站是接收并响应来自病床的呼叫的地方。

当接收到呼叫信号时，护士或医生可以快速采取行动，并前往相应的病床提供帮助。

4.响铃和语音提示器：当接收到来自病床的呼叫信号时，系统可以通过响铃或语音提示器向护士或医生发出声音警示，以确保他们可以及时回应。

设计这个系统的关键目标是快速准确地传递病人的呼叫信息，并确保护士或医生能够及时响应。

为了实现这个目标，我们还可以增加一些额外的功能，如：1.系统日志：记录每个呼叫事件的时间和具体细节，以便医院可以对病人的需求进行评估和分析。

2.呼叫队列：在繁忙的时间段，可能会有多个病人呼叫。

为了保证公平性和高效性，可以实现一个呼叫队列，按照呼叫的先后顺序给予响应。

3.无线通信：可以使用无线技术，如WiFi或无线电通信，使系统更加灵活无线通信，可以帮助护士或医生更方便地接收呼叫，并能快速找到病人的位置。

在设计过程中，我们需要考虑到系统的稳定性、安全性和易用性。

系统应具备高可靠性，确保在任何情况下都能正常运行。

同时，系统应保护病人的隐私和医院的数据安全。

最后，系统应简单易用，方便病人操作，减轻护士或医生负担。

总之，基于PLC的病床呼叫系统是一个非常值得设计的毕业项目。

通过合理的设计和实施，可以提高医院的服务质量和病人的生活质量。

同时，它还为毕业生提供了一个学习和应用自动化控制技术的机会，增加了他们的就业竞争力。

基于PLC的病床呼叫器控制系统设计病床呼叫器是一种用于病房或养老院等医疗机构的紧急呼叫装置，让病人或老年人在需要帮助时可以及时呼叫护士或护工。

PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于控制工业自动化系统的电子设备，它可以根据程序逻辑来控制和监视各种机器和设备。

系统组成：1.病床呼叫器：每张病床上都安装一个呼叫器按钮，病人或老人可以按下按钮发送呼叫信号。

2.中央控制器：用于接收并处理呼叫信号，并向护工发送警报信号。

3.护工接收设备：护工可以通过这个设备接收到病床呼叫器的警报信息。

系统工作原理：1.当病人或老人需要帮助时，他们可以按下病床呼叫器上的按钮，发送呼叫信号。

2.呼叫信号被病床呼叫器发送到中央控制器。

3.中央控制器接收到呼叫信号后，会判断具体是哪个病床发送了呼叫信号，并向护工接收设备发送相应的警报信号。

4.护工接收设备接收到警报信号后，会发出警报声或者显示相应的呼叫信息。

5.护工根据呼叫信息，及时前往相应的病床进行处理。

系统设计要点：1.中央控制器需要具备接收和处理多个呼叫信号的能力，可以通过编程控制来实现。

2.护工接收设备需要能够接收和显示多个病床呼叫器的警报信息，可以使用多路输入设备来实现。

3.病床呼叫器需要安装在病床上的易于患者使用的位置，按下按钮时要能够明确发送呼叫信号的病床位置。

4.系统需要具备可靠的通信能力，确保呼叫信号的传输和处理的及时性和准确性。

系统优势：1.提高了病人和老人的安全性，可以在他们需要帮助的时候迅速呼叫护工。

2.减轻了护工的工作压力，可以更加高效地响应呼叫信号。

3.可以及时记录和分析病人或老人的呼叫信息，为医疗管理提供数据支持。

总而言之，基于PLC的病床呼叫器控制系统设计可以提高病人和老人的护理质量，减轻护工工作压力，是一种有效的医疗设备控制系统。

基于PLC控制的病床呼叫系统设计摘要本课题运用PLC对病床紧急呼叫系统进行改造，通过PLC可以省去烦琐的配线，使整个程序更为简单。

随着控制系统的复杂性与微电脑的发展，我们普遍使用可编程控制器PLC来控制一些较为复杂的线路，这样既可以减少配线而且可靠性高，使用维修方便。

病床紧急呼叫系统通过PLC的改造为医院和病人之间架起一座桥梁，使病人觉得医院更方便更人性化，也使得医生对病人的治疗更及时有效。

关键字:PLC数码管七段码译码指令区间复位指令目录绪论 (1)第一章绪论 (1)1.1 病床呼叫系统在实际生活中的应用 (1)第二章病床呼叫系统的整体结构 (3)第三章 FX 系列PLC简介 (4)3.1.1 PLC的特点 (4)3.1.2 PLC的主要特点 (4)3.1.3 PLC的功能 (5)3.1.4 PLC的基本组成 (5)3.1.5 PLC的选型 (6)3.2 数码管介绍 (7)3.2.1数码管的分类 (7)3.2.2数码管的驱动方式 (7)3.2.3数码管应用 (8)3.2.4数码管的检测 (8)第四章病床呼叫系统的控制方案 (9)4.1 病床呼叫系统的工作流程 (9)4.2 I/O分配表 (9)4.3 接线图 (10)4.4 流程图 (10)4.5 梯形图 (13)4.6 指令表 (17)结论 (21)致谢 (21)参考文献 (22)第一章绪论病床呼叫系统的应用在实际生活中运用较为广泛，在医院尤为重要。

在医院病房中如果病人有什么不适或其他需要帮忙的地方就需要叫护士或医生，这时就可以按医院的病床紧急呼叫系统的按钮，医生或护士看到其值班室的灯亮，再通过数码管显示的病床号就可以快速地去病人的病房进行处理，提高了效率。

这个系统大大方便了病人，也为医院为病人治疗缩短了不必要的时间。

病床呼叫系统通过PLC的改造为医院和病人之间架起一座桥梁，使病人觉得医院更方便更人性化，也使得医生对病人的治疗更及时有效。

这次课题虽然只是简单的呼叫系统，可是我能感觉到呼叫系统的应用在实际生活中变得至关重要，也是个值得研究的课题。

机电工程学院课程设计说明书设计题目: 病床呼叫控制系统设计学生姓名：学号：专业班级：机制F0809指导教师：2011年12 月2 日内容摘要随着社会的进步和发展，医疗水平的不断提高，现代医院护理需要简易及时地获知并处理病人的突发病况，实现患者在住院的任意时间可请求医生或护士进行诊断或护理。

医院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,提高管理效率与医护水平，是现代医院提高护理水平必不可少的设备。

有了病床呼叫控制系统，医院的护理工作变得更加方便全面，不用再为值班医生和护士未能及时发现突发病况而烦恼。

基于PLC设计的病床呼叫系统可以及时、准确、可靠地实现病房呼叫管理,具有良好的实践应用。

本文论及PLC的性能，型号选用，程序分析，外部接线等控制应用。

主要探讨了医院病房（6×4型）的PLC设计可行性方案，编制了逻辑呼叫控制程序与人员响应程序，列出了电气元件清单，绘出了硬件接线图和I-O分配表，基本满足了设计目标要求，仅供参考。

关键词： PLC控制；医院应用；病房呼叫；PLC与医护管理目录第1章引言 (1)第2章系统方案设计 (2)2.1 PLC控制优点 (2)2.2 PLC的工作原理 (2)第3章病床PLC控制系统设计论证 (3)3.1 控制要求分析 (3)3.2 确定I/O信号数量，选择PLC类型 (3)3.3 I/O点的分配与编号 (3)3.4 绘制PLC应用系统电气图 (6)第4章程序设计 (7)4.1 程序梯形图 (7)4.2 控制程序调试 (23)4.3 程序语句表 (24)设计总结 (32)谢辞 (33)附录 (34)参考文献 (35)第1章引言随着科学技术的发展，病床呼叫器也在不断改进设计。

PLC控制系统运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，已成为目前在呼叫控制系统中使用最多的控制方式，对呼叫控制进行研究，具有十分重要的社会意义和经济效益。

毕业设计（论文）题目基于PLC的医院住院部呼叫系统设计学生姓名学号专业自动化班级指导教师吴汉梅评阅教师完成日期2016 年 5 月24 日学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

本学位论文属于1、保密□，在_________年解密后适用本授权书。

2、不保密□√。

（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日目录摘要 (1)前言 (2)1 可编程控制器概述 (3)1.1 PLC的构成 (3)1.2 PLC的工作原理 (4)1.3 PLC的特点 (4)2 STEP7-Micro/WIN编程软件 (5)2.1软件介绍 (5)2.2软件与PLC的通讯 (7)3 MCGS介绍 (7)3.1 MCGS简介 (7)3.2MCGS体系结构 (7)4 住院部呼叫系统设计 (9)4.1系统设计要求 (9)4.2程序设计 (9)5硬件调试 (18)5.1 硬件接线 (18)5.2 上位机组态设计 (19)5.3联机调试 (22)6总结 (23)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)基于PLC的医院住院部呼叫系统设计学生：成瑞刚指导教师：吴汉梅（三峡大学电气与新能源学院）摘要：本文首先介绍了可编程控制器（PLC）及其应用，然后介绍了STEP7编程软件，接着进行了呼叫系统的主设计，最后是硬件调试。

基于PLC的病床呼叫器控制系统摘要：本文基于可编程逻辑控制器（PLC）的病床呼叫器控制系统，提出了一种新颖的系统设计方案。

该系统使用PLC作为核心控制单元，通过结合传感器、按钮等多种信号输入装置，实现了对病人呼叫、照明、通风等基本需求的控制。

通过软件编程实现了系统的状态监测、报警中断、紧急照明等功能。

实验结果表明，该系统在可靠性、稳定性、安全性等方面均取得了优异的表现，能够有效提高医院病房的服务质量和管理效率。

关键词：PLC，呼叫器，控制系统，照明，通风1. 引言病房是医院最关键的治疗和服务场所之一，病人的舒适度和安全性也是医护人员不断追求的目标。

在现代医疗设施中，病床呼叫器已成为医院病房的必备设备，它不仅能为病人提供便捷的呼叫服务，而且可以实现照明、通风等基本功能。

然而传统病床呼叫器控制系统存在着灵敏度低、反应慢、容易失效等不足之处，影响了医院的服务质量和效率。

为了提高病床呼叫器控制系统的性能和可靠性，本文提出了基于PLC的病床呼叫器控制系统设计方案。

该系统采用PLC作为核心控制单元，通过与传感器、按钮等多种信号输入装置的结合，可以实现病人呼叫、照明、通风等基本需求的控制。

本文将详细介绍系统硬件设计方案、软件编程实现方法和实验结果。

2. 系统设计方案2.1 系统硬件设计方案（1）PLC选型本系统采用基于SPCE061A工业级可编程逻辑控制器，其主频为128MHz，拥有16KB RAM，128KB Flash。

该PLC具有较强的运算能力和存储能力，可以支持各种控制算法和信号处理。

（2）传感器选型本系统采用多种传感器，如人体红外传感器、温湿度传感器、氧气传感器等，分别用于检测病人的运动、舒适度和呼吸情况，从而实现多种控制操作。

（3）按钮选型本系统采用带有LED指示灯的按钮作为呼叫器，通过按钮进行病人呼叫、照明开关等控制操作。

（4）执行机构选型本系统采用电磁继电器、开关电源、蜂鸣器等执行机构，以实现控制信号的转换和功率调节。

PLC控制的病床呼叫系统特殊的I/O点使呼叫按钮直接与PLC相接，本身的线路保护使系统工作稳定，电路设计简便，方便维护，特殊的编程方式易于普及，因此PLC已在多种领域广泛采用。

1 设计控制要求目前医院护士站通常无法一眼通过呼叫显示确认呼叫房号床位，通过优化设计，无论从护士站指示牌和走廊呼叫显示屏都可准确定位房号床号。

本系统控制要求如下：（1）共设置有8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，以方便病人不适或有需求时紧急呼叫。

（2）每一层楼有一护士站，护士站均有该层楼所有床的指示设备，包括呼叫指示灯、呼叫启动按钮、呼叫停止按钮、复位按钮。

（3）在该层楼楼道上方，用数码管显示，呼叫的病房号及病床号。

如“2房4床”。

（4）当某一病床患者按下呼叫按钮，护士站病床指示灯开始闪烁，楼道显示屏显示房号和床号。

（5）护士看到报警，识别房号床号，登记病人信息，按下复位按钮，指示灯灭，楼道显示屏归零。

（6）当多人同时按下呼叫按钮时，系统可区分房号床号，并进行记录。

（7）此系统根据实际医院需求可修改程序扩展至64个病床，同时也可升级或降低PLC型号，实现灵活控制。

2 硬件设计■2.1 PLC的选型根据病床呼叫系统控制要求可以得知，共需19个输入点。

硬件设计中采用扩展输入点的方式，采用BCD数字护士站床位报警灯的选择：因护士站床位警报灯是要提醒护士有病人呼叫，所以我们选择LED指示灯,其光源为红色或绿色LED光，可闪烁。

哪一床位按下呼叫按钮，对应报警灯闪烁，楼道指示牌显示房号及床号。

■2.3 警铃的选择由于显示屏只可显示一位病人的呼叫位置，故需在护士站另设一铃声警示，电铃工作电压为220V交流电源，当有多人按下呼叫按钮时，警铃响，护士可得知有多人按下呼叫按钮，并记录，同时需通过复位和启动按钮使控制系统初始化，重新接收其它病人呼叫。

■2.4 译码器和数码管的选择7段数码管采用共阴极数码管结构，COM端要接地[2]。

基于PLC的病床呼叫控制系统设计与调试学院（系）：工程技术学院信息系专业班级：电气自动化三班******学号：4指导教师：***设计日期：题目七基于PLC的病床呼叫控制系统设计与调试一、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町被重置。

二、设计要求：1、根据控制要求，明确输入/输出信号；2、画出各输入和输出信号的工作时序图；3、画出梯形图；4、上机运行，检查程序是否符合控制要求，进一步修改程序。

目录第一章绪论 01.1病床呼叫系统的概念 01.2呼叫系统的存在价值 01.3呼叫系统的现状 01.4病床紧急呼叫系统的特点 0第二章设计任务及要求 (1)2.1设计任务 (1)2.2设计要求 (1)2.3PLC的选型 (1)2.4警报灯的选择 (2)第三章系统总体方案设计 (3)3.1PLC简介及工作原理 (3)3.2设计方案说明 (5)3.3病床呼叫系统的组成及工作方式 (6)3.4I/O分配表 (6)3.5系统接线图设计 (8)第四章控制系统的设计 (8)4.1控制程序流程图设计 (8)4.2病床呼叫系统时序图 (9)4.3程序设计（如图） (9)4.4创新设计内容 (10)第五章程序调试和仿真 (10)5.1调试 (10)5.2仿真 (10)第六章心得与体会 (11)参考文献 (11)第一章绪论1.1 病床呼叫系统的概念病房呼叫系统，简称呼叫仪或请护仪，它的作用是将病人的求助请求迅速而准确地通知医护人员，以便及时进行处治。