病房呼叫系统的PLC设计-毕业设计

病房呼叫系统的PLC设计

目录

一、概述 (2)

1、可编程控制器简介 (2)

2、可编程控制器的发展 (2)

3、可编程序控制器的基本结构及工作原理 (2)

二、课题背景 (3)

1、课题背景 (3)

2、研究的目的和意义 (3)

三、已知情况、控制要求、设计任务 (4)

1、已知情况 (4)

2、控制要求 (4)

3、设计任务 (4)

四、总体设计思路 (5)

五、程序设计与调试 (5)

1、I/O分配 (5)

2、实现功能图 (8)

3、外部接线图 (8)

4、梯形图 (12)

5指令表 (14)

6、运行及调试 (18)

六、课程设计总结 (19)

七、致谢 (20)

八、参考文献 (20)

摘要

在现代医院的医疗程序管理当中，拥有先进及现代化的病床呼叫中心系统能够更好地去完善社会上各家医院的医疗服务体系，从而提升医院的名誉、地位。在以往的医疗进程管理体系里，当发生紧急事故或者需要呼叫护士的服务时，病人可能会因为继电器机械腐蚀的原因而无法有效及时地向候命的护士发出求助信号，从而导致一些不可挽回的医疗事故。在本次机电综合课程设计中，我对医疗建设中的病床呼叫系统进行了基于可编程控制器的改良系统设计。众所周知，可编程序控制器，也就是PLC，具有响应速度快，控制简单，易于编程等优点。利用这些优点，将PLC控制系统融入病床呼叫控制系统的设计，就能够大大提升护士处理病人需求、处理紧急病情的效率，同时减少医疗事故发生的几率。由于每一张病床的控制流程都是相同的，所以在进行系统程序设计的时候，只需要设计出一个响应模式，其他的病床只要套用这个模式去编写程序了。

关键词：医疗病床呼叫可编程控制器

一、概述

1、可编程控制器简介

可编程序控制器是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。

2、可编程控制器的发展

1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求，第二年美国数字公司研制出了第一代可编程序控制器，满足了GM公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展，现在已有第五代PLC产品了。

3、可编程序控制器的基本结构及工作原理

PLC主要是由输入与输出部件、中央处理单元（CPU）、存储器、电源部件、编程器组成。

PLC的结构框图如图1-3-1所示。

图1-3-1 PLC结构图

二、课题背景

1、课题背景

随着社会的进步和科技的发展，医疗水平的不断提高，现代医院护理需要快速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。用于医院病房区的病人有紧急情况或自己不方便处理的事件时呼叫医生或护士寻求帮助，医生或护士根据站内指示灯及响铃获取求助信息的来源，并及时的提供帮助。

基于PLC设计的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,能及时、准确、可靠地实现病房呼叫管理，避免了人工呼叫的不便与效果差等缺点，它是现代医院提高病室护理水平必不可少的设备。

2、研究的目的和意义

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。基于可编程控制器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,具有良好的应用前景。

研究病床呼叫系统的PLC程序设计，有利于更好的掌握所学的相关课程的知识。同时提高自身的学以致用的能力。

三、已知情况、控制要求、设计任务

1、已知情况

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。

2、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。

（5）一旦护士看见护士站紧急呼叫闪烁灯后，须在事故处理妥当后，病房紧急闪烁指示灯和病床上的紧急指示灯方可被重置。

3、设计任务

学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，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，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能

力。

主要内容包括：

（1）设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；

（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，并有主程序、子程序和中断程序；

（4）程序结构与控制功能自行创新设计；

（5）进行系统调试，实现病床呼叫系统的控制要求。

四、总体设计思路

基于课程设计题目提供的已知信息，初步设定病人置位按钮12个，病人复位按钮12个，护士站医护复位按钮12个，病房床头灯12个，病房灯3个，医护站内对应闪烁的房间灯3个，对应闪烁的病床灯12个。

然后经过分析研究，三个房间的情况一样，每间病房内4张病床的工作方式一致。所以只要突破一个病房内一张病床的呼叫的设计，则其他病床和病房的的设计难题就迎刃而解了。

五、程序设计与调试

1、I/O分配

输入

X0 1病房1床呼叫按钮

X1 1病房1床取消呼叫按钮

X2 护士站1病房1床处理完毕复位按钮

X3 1病房2床呼叫按钮

X4 1病房2床取消呼叫按钮

X5 护士站1病房2床处理完毕复位按钮