病床呼叫的PLC控制

病床呼叫器的PLC控制1 控制要求某医院有病房2个房间，每个房间有4张病床，病床编号由房间号和床号组成，分别为011、012、013、014、021、022、023、024，每张病床配有分别为SB011、SB012、SB013、SB014、SB021、SB022、SB023、SB024，在护士站安装蜂鸣器HA 和呼叫指示灯，每个呼叫指示灯对应一个呼叫按钮，其编号HL011、HL012、HL013、HL014、HL021、HL022、HL023、HL024。

（1）当某个病床发出救助信号(按下呼叫信号)后，护士站的蜂鸣器发出短促音,与呼叫信号对应的指示灯闪烁(闪烁频率自定)。

（2）当医护人员听到呼叫后，可按下呼叫响应按钮SB0，蜂鸣器停止工作，呼叫指示灯在20S后停止显示。

（3）如果同时或者在一段时间内有多个呼叫信号，护士站的蜂鸣器仍发出短促音,与这些呼叫信号对应的指示灯均闪烁，医护人员按下响应按钮后，蜂鸣器停止工作，呼叫指示灯在20S后停止显示。

（4）每个病床有床头指示灯，当医护人员按下响应按钮床头指示灯立即停止显示。

（5）在护士站有每个房间的呼叫指示灯，房间内有任何一个病床发出救助信号(按下呼叫信号)后, 此房间的指示灯闪烁(闪烁频率自定)。

当医护人员听到呼叫后按下呼叫响应按钮SB0，房间指示灯在20S后停止显示。

（6）每个病床设有呼叫取消按钮，当按下呼叫取消按钮，与此病床对应的护士站的呼叫指示灯、房间指示灯、床头灯、蜂鸣器立即全部停止。

2 PLC选型及硬件配置S7-300PLC的硬件组态图如图1所示。

图1 硬件组态3 编程软件地址分配表I/O地址分配表如表1所示，有17个输入信号，19个输出信号。

表1 I/O地址分配表输入输出功能符号地址功能符号地址1病房1病床按钮SB011I护士站1病房1病床指示灯HL011Q1病房2病床按钮SB012I护士站1病房2病床指示灯HL012Q1病房3病床按钮SB013I护士站1病房3病床指示灯HL013Q1病房4病床按钮SB014I护士站1病房4病床指示灯HL014Q2病房1病床按钮SB021I护士站2病房1病床指示灯HL021Q2病房2病床按钮SB022I护士站2病房2病床指示灯HL022Q2病房3病床按钮SB023I护士站2病房3病床指示灯HL023Q2病房4病床按钮SB024I护士站2病房4病床指示灯HL024Q护士站按钮SB0I1病房1病床床头灯HD011Q 1病房1病床取消按钮SB11I1病房2病床床头灯HD012Q1病房2病床取消按钮SB12I1病房3病床床头灯HD013Q1病房3病床取消按钮SB13I1病房4病床床头灯HD014Q1病房4病床取消按钮SB14I2病房1病床床头灯HD021Q2病房1病床取消按钮SB21I2病房2病床床头灯HD022Q2病房2病床取消按钮SB22I2病房3病床床头灯HD023Q2病房3病床取消按钮SB23I2病房4病床床头灯HD024Q2病房4病床取消按钮SB24I 蜂鸣器HA Q护士站1病房指示灯HL01Q护士站2病房指示灯HL02Q 4 PLC外部电路接线图病床呼叫器的PLC外部接线图如图2所示。

电气控制与PLC 课程设计说明书题目：基于PLC的病房呼叫系统专业班级：姓名：学号：指导教师:目录1、系统概述 (3)1.1病房呼叫系统的应用背景和意义 (3)1.2设计任务及其要求 (3)2、方案论证 (4)2．1方案一基于单片机的方案设计 (4)2．2方案二基于PLC的方案设计 (5)2.3方案比较 (6)3.硬件设计 (6)3.1系统的原理方框图 (6)3.2I/O分配 (7)3.3I/O接线图 (8)3.4元器件选型 (9)4.软件设计 (9)4.1主流程 (9)4.2梯形图 (10)5.系统调试 (12)设计心得 (16)参考文献 (16)1、系统概述1。

1病房呼叫系统的应用背景和意义随着科学技术的发展，越来越多的智能化设备在医院里得到运用，而目前国内外的呼叫系统都选用无线网络，受到地域的限制和环境的限制。

信号接收不是很好,这样可能病人没办法及时找到医生，造成病人病情的恶化。

本次设计的病房呼叫系统能及时的将病人的求助迅速而准确的通知医护人员，以便及时得到救治。

它的使用既可以方便病人，又可以减少医护人员的巡查次数，减轻其劳动强度，因而在临床上得到普遍的应用。

1。

2设计任务及其要求设计任务：本课程设计主要用于医院的病人有紧急情况而又自己不方便的时候呼叫护士站寻求帮助，护士站根据站内指示灯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指示灯复位，然后在处理完病人的需求后将病人床头指示灯及病房门口指示灯复位.设计的主要内容包括：（1）设计系统的原理方框图、I/O分配、I/O接线图等；(2)设计主流程图、梯形图；(3）进行系统的调试,完善自己的设计。

设计要求：（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。

第1章绪论1.1电气控制技术概述电气控制技术在工业生产、科学研究以及其他各个领域的应用十分广泛，已经成为实现生产过程自动化的重要技术手段之一。

尽管电气控制设备种类繁多、功能各异，但其控制原理、基本线路、设计基础都是类似的。

在工业、农业、交通运输等行业中都要用到各类生产机械，这些机械的电力拖动及设备主要使用电动机作为动力，例如各种生产流水线等。

中国生产的电能约60％用于电动机，其中的70％以上又用于一般用途的交流异步和同步电动机。

因此，掌握电气控制技术的应用很重要。

电气控制就是通过电气自动控制方式来控制生产过程。

电气控制线路是把各种有触点的接触器、继电器以及按钮、行程开关等电气元件，用导线按一定方式连接起来的控制线路。

电气控制线路能够实现对电动机及其他执行电器的启停、正反转、调速及制动等运行方式的控制，所以，电气控制通常被我们称为继电接触器控制，这种控制方式比较传统。

由于继电接触器控制线路图简单，装置简单容易，价格便宜，抗干扰能力强，它可以很方便地实现简单和复杂的、集中和远距离的生产过程的自动控制。

但是继电接触器控制线路采用固定接线形式，其通用性和灵活性差，一旦做成不易改变，另外不能实现系列化生产。

由于采用有触电的开关电器，触点易发生故障，尽管如此，电气控制线路仍然应用广泛。

虽然不同的生产工艺要求不同的电气控制线路，但是大多数都是由一些典型控制环节组成的。

因此，掌握基本环节的典型控制系统，结合具体的控制要求按照由浅入深、循序渐进的步骤，电气控制线路的阅读及设计能大致掌握。

电气控制线路有两种设计方法：一种是经验设计法；另一种是逻辑代数设计法。

两种设计方法各有利弊，使用时需要根据生产工艺及一些特殊要求选择最佳的电气控制线路。

电气控制线路的各种图形及文字符号必须按国际标准绘制，典型环节需要牢固掌握，以便设计出最省电器设备元件且控制性能最佳的电气控制线路。

目前，电气控制技术将与其他高新技术相结合，以便更好地控制生产线。

1 系统总体方案设计选择1.1方案论证和选择方案一：病房呼叫系统的逻辑门电路如图1.1所示。

它由模拟开关、优先编码器、锁存器、数码管、逻辑门、信号灯、单稳态触发器、蜂鸣器组成。

模拟病房号通过优先编码器显示优先级最高的病床号。

并且通过锁存器储存起来，按R键将清除已处理的信号。

图1.1 病房呼叫系统的逻辑方框图（方案一）当有病床呼叫时，信号通过单稳态触发使蜂鸣器响5秒钟。

数码管显示优先级高的病房号，同时报警灯亮，等待人员处理。

方案二：病房呼叫系统的逻辑门电路如图1.2所示。

它所用的元件和模块与方案一相同，只是先通过呼叫显示模块、优先显示模块、5秒呼叫模块，再锁存。

图1.2 病房呼叫系统的逻辑方框图（方案二）对两方案比较过程后，发现两种方案都能够对最优先级别的呼叫信号进行处理，编码和译码，最后显示出来。

在完成最优先级呼叫信号的处理之后，方案一可以通过医护人员手动复位，从而对其他信号的处理，而方案二在处理完最高级别信号后，不能再对其他信号进行处理。

很明显方案二不满足本设计的要求。

因此，本设计选取方案一。

1.2 系统硬件配置及组成原理5秒呼叫模块利用555集成时基电路组成脉冲启动型单稳态电路，产生定长时间的震荡信号驱动蜂鸣器呼叫。

配以相应参数的阻容器件，可将震荡时间准确的控制在要求的5秒钟。

电路原理图如下：图2.1 5秒呼叫电路原理此电路由模拟开关、4输入或非门集成芯片4002、由555构成的单稳态触发器和蜂鸣器组成。

模拟开关初始状态为全低电平。

将模拟开关的所有输入端经与非门后接入555的触发输入2端。

再由555的输出端3接蜂鸣器。

当无病房呼叫时，模拟开关全为低电平输入给逻辑门，之后输入555的2端口时依旧是高电平。

由于由555构成的单稳态触发器是低电平触发，且无触发时输出低电平。

所以此时蜂鸣器无声音。

只要有病房呼叫时，555的2端将接入低电平，触发器被触发，进入暂稳态状态中。

其输出端3输出5秒的高电平，则蜂鸣器呼叫5秒钟。

江西理工大学应用科学学院西门子PLC 课程设计题目:病床呼叫系统专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气111 姓 名： 陈强学 号： 08060111128设计报告格式20分设计内容60分10分 10分 总计得分封面 3页面布局 5目录格式 3图表质量 4间距、行距、字体6工艺过程分析 8系统控制要求 8 I/O 分配 5设备选型 5电气原理图 系统程序设计 10动手实践能力 10总印象评分 10主电路 8控制电路 8外围接线图 82013年06月目录第1章病床呼叫系统的控制工艺分析 (2)1.1 病床呼叫系统的目的 (2)1.2 硬件选择 (2)1.3 病床呼叫系统设计步骤 (2)1.4 病床呼叫系统的组成及工作方式 (2)第2章 PLC控制系统设计 (3)2.1 PLC的工作原理 (3)2.2 I/O分配 (3)2.3 病床呼叫系统流程图 (4)2.4 病床呼叫系统接线图 (5)第3章 PLC监控系统设计 (6)3.1 病床呼叫系统时序图 (6)3.2 梯形图的设计 (7)结论与体会 (17)参考文献 (18)附录 (19)第1章病床呼叫系统的控制工艺分析1.1 病床呼叫系统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复位。

1.2 硬件选择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 及显示和监护系统。

主机中PLC工作方式为循环扫描方式，在系统程序控制下，PLC顺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立即响应，通过设置的程序实现对系统的控制。

本设计需要38个输入端，所以PLC采用欧姆龙CJ1W-ID261,24VDC,输入单元为64点。

基于PLC的病房智能呼叫系统研究与设计一、本文概述随着医疗科技的快速发展和智能化水平的提高，病房呼叫系统作为医院信息化建设的重要组成部分，其智能化、高效化的需求日益凸显。

传统的病房呼叫系统多采用有线电话或者简单的无线呼叫方式，存在着布线复杂、维护困难、功能单一等问题，已无法满足现代医院对病房管理的高标准要求。

研究和设计一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的病房智能呼叫系统，对于提升医院病房管理的智能化水平，提高医疗服务质量，具有重要的现实意义和应用价值。

本文首先介绍了病房呼叫系统的研究背景和意义，分析了当前病房呼叫系统存在的问题和不足之处。

详细阐述了基于PLC的病房智能呼叫系统的总体设计方案，包括系统架构、硬件选型、软件编程等方面。

在此基础上，重点探讨了PLC在病房智能呼叫系统中的应用和实现方法，包括信号采集、数据处理、控制输出等关键环节。

本文还对系统的可靠性和稳定性进行了深入的分析和研究，提出了相应的优化措施和解决方案。

通过本文的研究和设计，旨在实现一种功能强大、稳定可靠、易于维护的病房智能呼叫系统，为医院病房管理提供全新的智能化解决方案。

本系统的应用将极大地提高医院病房管理的效率和质量，提升患者的就医体验，推动医院信息化建设向更高水平迈进。

二、技术概述病房智能呼叫系统是一种基于可编程逻辑控制器（PLC）的自动化呼叫解决方案，旨在提高医院病房的管理效率和患者的呼叫响应速度。

该系统结合了现代通信技术、传感器技术和控制理论，实现了病房呼叫信号的自动采集、传输和处理，从而实现了对病房呼叫需求的快速响应。

在技术上，病房智能呼叫系统主要由PLC控制器、传感器网络、通信模块和人机界面等部分组成。

PLC控制器作为系统的核心，负责接收来自传感器的信号，并根据预设的逻辑程序进行判断和处理。

传感器网络则负责实时监测病房内的呼叫信号，如患者的按钮按下、床位传感器的变化等。

通信模块则负责将PLC控制器的处理结果传输到医护人员的接收终端，如手机、电脑等。

目录第1章设计任务与要求 (1)1.1 任务描述 (1)1.2 设计任务及要求 (1)1.3 采用plc控制的优点 (1)第2章可编程控制器(PLC)的特点 (2)2.1 硬件的可靠性 (2)2.2 配套齐全，功能完善，适用性强 (2)2.3 编程简单，使用方便 (2)2.4 易于安装，便于维护 (3)第3章基本方案分析 (4)3.1 Plc编程方法 (4)3.2 Plc工作原理 (4)3.3 病床呼叫器控制系统设计流程图 (4)第4章病床呼叫系统设计方案 (6)4.1 病床呼叫器示意图 (6)4.2 病床呼叫系统框图 (6)4.3 呼叫控制系统的I/O通道分配 (7)4.4 Plc的I/O接线图 (8)4.5 梯形图 (9)4.6 指令表 (11)4.7 程序调试 (13)结束语 (14)参考文献 (15)第1章设计任务与要求1.1 任务描述在很多医院的住院病房里，病房的每一张病床与护士站都需要随时进行联系，通过呼叫器可实现远距离呼叫，以便使病人在急需时向医护人员发出救助信号。

某住院病房有14个房间，每个房间有4张病床，每张病床配有一个呼叫按钮。

护士站安装蜂鸣器HA和呼叫指示灯，每个呼叫指示灯对应一个病床的呼叫按钮。

1.2 设计任务及要求1．当某个病床发出救助信号（按下呼叫按钮）后，护士站的蜂鸣器发出短促音，与呼叫信号对应的指示灯闪烁（闪烁频率自定）。

2．当医护人员听到呼叫后，可按下呼叫响应按钮SB0，蜂鸣器停止工作，呼叫指示灯在20s后停止显示。

3．如果同时或者在一段时间内有多个呼叫信号，护士站的蜂鸣器仍发出短促音，与这些呼叫信号对应的那些指示灯均闪烁，医护人员按下呼叫响应按钮后，蜂鸣器停止工作，呼叫指示灯在20s后停止显示。

4．尽可能少地占用PLC的外部资源。

1.3 采用plc控制的优点1. 在采用PLC控制，主要是用软件实现对其运行的自动控制，可靠性大大提高。

2. 控制系统结构简单，外部线路简化。

病床呼叫系统设计要求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灯被重置。

2、设计任务：（1）设计出硬件系统的结构图，接线图等；（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；（4）程序结构与控制功能自行设计；（5）进行系统调试，实现病床呼叫系统的控制要求。

第1章绪论1.1电气控制技术概述电气控制技术在工业生产、科学研究以及其他各个领域的应用十分广泛，已经成为实现生产过程自动化的重要技术手段之一。

尽管电气控制设备种类繁多、功能各异，但其控制原理、基本线路、设计基础都是类似的。

在工业、农业、交通运输等行业中都要用到各类生产机械，这些机械的电力拖动及设备主要使用电动机作为动力，例如各种生产流水线等。

中国生产的电能约60％用于电动机，其中的70％以上又用于一般用途的交流异步和同步电动机。

因此，掌握电气控制技术的应用很重要。

电气控制就是通过电气自动控制方式来控制生产过程。

电气控制线路是把各种有触点的接触器、继电器以及按钮、行程开关等电气元件，用导线按一定方式连接起来的控制线路。

电气控制线路能够实现对电动机及其他执行电器的启停、正反转、调速及制动等运行方式的控制，所以，电气控制通常被我们称为继电接触器控制，这种控制方式比较传统。

电气控制与PLC课程设计题目: 病床呼叫系统院系名称：电气工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：目录1 系统概述–––––––––––––––––––––––––11.1设计目的––––––––––––––––––––––––11.2设计内容–––––––––––––––––––––––12 方案论证- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - -2 2.1 设计原则- - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - -- -2 2.2 设计内容 -- - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - 22.3 设计步骤- -- - -- - - -- - - - -- - - - - - - - - - - 23 硬件设计- - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - -3 3.1 系统原理方框图- - -- - - -- - - - - - - - - - - - -- -33.2 I/O分配- - - - - - - - -- - - - - - - - - - -- - - --3 3.3 I/O接线图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 44 软件设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -5 4.1主流程 - - -- - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - 5 4.2 梯形图 - - -- - - - -- - - - - - - - - - - - -- - - 65 系统调试 - - - - - -- - - - - - - - -- - - - -- - - - - 14设计心得- - - - - -- - - - - - - - -- - - - - - - - - - 15参考文献- - - - - -- - - - - - - - -- - - - -- - - - - 151系统概述1.1课程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方便的事件时呼叫护士站寻求帮助，护士根据站内指示灯获取求助信息的来源，并能及时的给其提供帮助。