畢業(yè)設(shè)計(jì)PAGEPAGE3摘要信息化時(shí)代的發(fā)展，智能化的醫(yī)院建設(shè)的將目前國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、辦公自動(dòng)化技術(shù)等運(yùn)用在醫(yī)院中。而目前國(guó)內(nèi)外的呼叫器系統(tǒng)都選用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，受到地域的限制和環(huán)境的限制。信號(hào)接收不是很好，這樣有可能病人會(huì)呼叫不到醫(yī)生，造成病人病情的惡化。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)當(dāng)然也有它的好處，呼叫方便，在一定的地域內(nèi)可以隨時(shí)呼叫醫(yī)生，以便醫(yī)生及時(shí)到達(dá)病人身邊進(jìn)行護(hù)理治療。為豐富病床呼叫系統(tǒng)的控制方式，在滿足病房與護(hù)士站實(shí)時(shí)通信時(shí)，能夠方便地了解各病房的情況，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院對(duì)全院的病房科學(xué)化管理。采用PLC可編程控制器替代單片機(jī)作為核心控制件，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)新型PLC病床呼叫系統(tǒng)。PLC（可編程控制器）作為一種工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)，它是采用軟件編制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制要求的。編程時(shí)要使用到各種編程元件，它們可提供無(wú)數(shù)個(gè)動(dòng)合和動(dòng)斷觸點(diǎn)。編程元件是指輸入寄存器、輸出寄存器、位存儲(chǔ)器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、通用寄存器、數(shù)據(jù)寄存器及特殊功能存儲(chǔ)器等。它以其編程方便、操作簡(jiǎn)單尤其是它的高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。它應(yīng)用大規(guī)模集成電路，微型技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展成果，逐步形成了具有多種優(yōu)點(diǎn)和微型，中型，大型，超大要型等各種規(guī)格的系列產(chǎn)品，應(yīng)用于繼電器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的許多控制領(lǐng)域。本文采用的PLC可編程控制器構(gòu)成的病床呼叫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，更易于管理，可編程控制器病床呼叫系統(tǒng)可以及時(shí)，準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)病房呼叫管理，具有良好的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：病床呼叫系統(tǒng)PLC病房管理目錄摘要 2第一章、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 4一、任務(wù)描述 4二、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 4第二章．緒言 4一、簡(jiǎn)述 5二、PLC的應(yīng)用特點(diǎn) 61．可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 62．配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) 63．易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 64．系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工作量小，維護(hù)方便，容易改造 6三．采用PLC控制的優(yōu)點(diǎn) 7第三章基本方案分析 7一．可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 7１.１P(pán)LC的編程方法 71.2經(jīng)驗(yàn)法編程 8第四章病床呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 10一．病床呼叫器的示意圖 10二．病床呼叫的系統(tǒng)框圖 10三．呼叫控制系統(tǒng)的I/O通道分配 11四．PLC的I/O接線圖 12五．梯形圖的程序設(shè)計(jì) 13六．指令語(yǔ)句 14七．程序調(diào)試 17八．工作過(guò)程 17結(jié)束語(yǔ) 18謝辭 19參考文獻(xiàn) 20第一章、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求一、任務(wù)描述在很多醫(yī)院的住院病房里，病房的每一張病床與護(hù)士站都需要隨時(shí)進(jìn)行聯(lián)系，通過(guò)呼叫器可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離呼叫，以便使病人在急需時(shí)向醫(yī)護(hù)人員發(fā)出救助信號(hào)。某住院病房有14個(gè)房間，每個(gè)房間有4張病床，每張病床配有一個(gè)呼叫按鈕。護(hù)士站安裝蜂鳴器HA和呼叫指示燈，每個(gè)呼叫指示燈對(duì)應(yīng)一個(gè)病床的呼叫按鈕。二、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求1．當(dāng)某個(gè)病床發(fā)出救助信號(hào)（按下呼叫按鈕）后，護(hù)士站的蜂鳴器發(fā)出短促音，與呼叫信號(hào)對(duì)應(yīng)的指示燈閃爍（閃爍頻率自定）。2．當(dāng)醫(yī)護(hù)人員聽(tīng)到呼叫后，可按下呼叫響應(yīng)按鈕SB0，蜂鳴器停止工作，呼叫指示燈在20s后停止顯示。3．如果同時(shí)或者在一段時(shí)間內(nèi)有多個(gè)呼叫信號(hào)，護(hù)士站的蜂鳴器仍發(fā)出短促音，與這些呼叫信號(hào)對(duì)應(yīng)的那些指示燈均閃爍，醫(yī)護(hù)人員按下呼叫響應(yīng)按鈕后，蜂鳴器停止工作，呼叫指示燈在20s后停止顯示。4．盡可能少地占用PLC的外部資源。第二章．緒言患者在住院期間，可能會(huì)在任意時(shí)間請(qǐng)求醫(yī)生或護(hù)士進(jìn)行診斷或護(hù)理。臨床求助呼叫是傳送臨床信息的重要手段，病床呼叫系統(tǒng)是患者向值班醫(yī)生或護(hù)士發(fā)出緊急呼叫的工具，要將患者的請(qǐng)求快速傳送給值班醫(yī)生或護(hù)士，并在護(hù)士站的監(jiān)控中心留下準(zhǔn)確完整的記錄，是提高醫(yī)院和病房護(hù)理水平的必備設(shè)備之一。病床呼叫系統(tǒng)要求及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠，簡(jiǎn)便可行，利于推廣，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到病員的安危，因此受到各大醫(yī)院的重視。病床呼叫器作為醫(yī)院的重要呼叫工具與醫(yī)院人員的工作和生活日益緊密聯(lián)系。PLC作為新一代工業(yè)控制器，以其高可靠性和技術(shù)先進(jìn)性，在許多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，從而使病床呼叫器由傳統(tǒng)的控制方式發(fā)展為計(jì)算機(jī)控制的一個(gè)重要方向，成為當(dāng)前醫(yī)院控制和技術(shù)改造的熱點(diǎn)之一。本研究從可編程控制器PLC的應(yīng)用出發(fā)，提出一種以PLC為核心的病床呼叫系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用PLC特殊的I/O接口，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，充分展示了它的特色和應(yīng)用前景。該系統(tǒng)具有呼叫、燈光報(bào)警、振鈴、顯示排隊(duì)、優(yōu)先權(quán)設(shè)定等功能，可滿足醫(yī)院對(duì)病房管理和護(hù)理的要求。該系統(tǒng)還可以通過(guò)計(jì)算機(jī)將全院各病房區(qū)呼叫子系統(tǒng)連接一起，夠成病房監(jiān)護(hù)管理中心，使病區(qū)管理更趨規(guī)范和合理。一、簡(jiǎn)述多年來(lái)，可編程控制器（以下簡(jiǎn)稱PLC）從其產(chǎn)生到現(xiàn)在，實(shí)現(xiàn)了接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡(jiǎn)單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越。今天的PLC在處理模擬量、數(shù)字運(yùn)算、人機(jī)接口和網(wǎng)絡(luò)的各方面能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。病床呼叫系統(tǒng)是患者向值班醫(yī)生或護(hù)士發(fā)出緊急呼叫的工具，要將患者的請(qǐng)求快速傳送給值班醫(yī)生或護(hù)士，并在護(hù)士站的監(jiān)控中心留下準(zhǔn)確完整的記錄，是提高醫(yī)院和病房護(hù)理水平的必備設(shè)備之一。二、PLC的應(yīng)用特點(diǎn)1．可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)將極高的可靠性。2．配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。3．易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。4．系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)日常維護(hù)也變得容易起來(lái)，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序而改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。三．采用PLC控制的優(yōu)點(diǎn)(1)在采用PLC控制，主要是用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)其運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。

(2)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)化。

(3)PLC可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。(4)PLC可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。

(5)用于群控調(diào)配和管理，并提高病床呼叫運(yùn)行效率。

(6)更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。第三章基本方案分析一．可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法１、PLC的編程方法1．1圖解法編程圖解法是靠畫(huà)圖進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)。常見(jiàn)的主要有梯形圖法、邏輯流程圖法、時(shí)序流程圖法和步進(jìn)順控法。(1)梯形圖法：梯形圖法是用梯形圖語(yǔ)言去編制PLC程序。這是一種模仿繼電器控制系統(tǒng)的編程方法。其圖形甚至元件名稱都與繼電器控制電路十分相近。這種方法很容易地就可以把原繼電器控制電路移植成PLC的梯形圖語(yǔ)言。這對(duì)于熟悉繼電器控制的人來(lái)說(shuō)，是最方便的一種編程方法。(2)邏輯流程圖法：邏輯流程圖法是用邏輯框圖表示PLC程序的執(zhí)行過(guò)程，反應(yīng)輸入與輸出的關(guān)系。邏輯流程圖法是把系統(tǒng)的工藝流程，用邏輯框圖表示出來(lái)形成系統(tǒng)的邏輯流程圖。這種方法編制的PLC控制程序邏輯思路清晰、輸入與輸出的因果關(guān)系及聯(lián)鎖條件明確。邏輯流程圖會(huì)使整個(gè)程序脈絡(luò)清楚，便于分析控制程序，便于查找故障點(diǎn)，便于調(diào)試程序和維修程序。有時(shí)對(duì)一個(gè)復(fù)雜的程序，直接用語(yǔ)句表和用梯形圖編程可能覺(jué)得難以下手，則可以先畫(huà)出邏輯流程圖，再為邏輯流程圖的各個(gè)部分用語(yǔ)句表和梯形圖編制PLC應(yīng)用程序。(3)時(shí)序流程圖法：時(shí)序流程圖法使首先畫(huà)出控制系統(tǒng)的時(shí)序圖（即到某一個(gè)時(shí)間應(yīng)該進(jìn)行哪項(xiàng)控制的控制時(shí)序圖），再根據(jù)時(shí)序關(guān)系畫(huà)出對(duì)應(yīng)的控制任務(wù)的程序框圖，最后把程序框圖寫(xiě)成PLC程序。時(shí)序流程圖法很適合于以時(shí)間為基準(zhǔn)的控制系統(tǒng)的編程方法。(4)步進(jìn)順控法：步進(jìn)順控法是在順控指令的配合下設(shè)計(jì)復(fù)雜的控制程序。一般比較復(fù)雜的程序，都可以分成若干個(gè)功能比較簡(jiǎn)單的程序段，一個(gè)程序段可以看成整個(gè)控制過(guò)程中的一步。從整個(gè)角度去看，一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的控制過(guò)程是由這樣若干個(gè)步組成的。系統(tǒng)控制的任務(wù)實(shí)際上可以認(rèn)為在不同時(shí)刻或者在不同進(jìn)程中去完成對(duì)各個(gè)步的控制。為此，不少PLC生產(chǎn)廠家在自己的PLC中增加了步進(jìn)順控指令。在畫(huà)完各個(gè)步進(jìn)的狀態(tài)流程圖之后，可以利用步進(jìn)順控指令方便地編寫(xiě)控制程序。1.2經(jīng)驗(yàn)法編程經(jīng)驗(yàn)法是運(yùn)用自己的或別人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。多數(shù)是設(shè)計(jì)前先選擇與自己工藝要求相近的程序，把這些程序看成是自己的“試驗(yàn)程序”。結(jié)合自己工程的情況，對(duì)這些“試驗(yàn)程序”逐一修改，使之適合自己的工程要求。這里所說(shuō)的經(jīng)驗(yàn)，有的是來(lái)自自己的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，有的可能是別人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，就需要日積月累，善于總結(jié)。2.2病床呼叫器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前,我們對(duì)系統(tǒng)的控制流程與設(shè)計(jì)的步驟做一個(gè)思想的統(tǒng)籌,以下是我們的設(shè)計(jì)一個(gè)病床呼叫器控制系統(tǒng)的流程圖。開(kāi)始開(kāi)始 分析控制要求分析控制要求確定用戶I/O設(shè)備確定用戶I/O設(shè)備PLC硬件系統(tǒng)配置配PLC硬件系統(tǒng)配置配分配I/O點(diǎn)分配I/O點(diǎn)繪制流程表繪制流程表設(shè)計(jì)梯形圖設(shè)計(jì)梯形圖修改程序修改程序程序輸入PLC程序輸入PLC軟件測(cè)試軟件測(cè)試滿足要求？滿足要求？整體測(cè)試整體測(cè)試滿足要求?滿足要求?交付使用交付使用圖2-1病床呼叫器控制流程圖第四章病床呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案一．病床呼叫器的示意圖PLC病房通道病房號(hào)顯示呼叫次數(shù)統(tǒng)計(jì)顯示病床指示燈PLC病房通道病房號(hào)顯示呼叫次數(shù)統(tǒng)計(jì)顯示病床指示燈護(hù)士站病床號(hào)指示燈護(hù)士站病床報(bào)警指示燈手柄按鈕指示燈護(hù)士站病床號(hào)顯示呼叫源從機(jī)醫(yī)護(hù)人員響應(yīng)按鈕復(fù)位按鈕 三．呼叫控制系統(tǒng)的I/O通道分配類別元件端子號(hào)作用輸入SB00000一號(hào)病房一號(hào)床的置位按鈕SB10001一號(hào)病房一號(hào)床的復(fù)位按鈕SB20002一號(hào)病房二號(hào)床的置位按鈕SB30003一號(hào)病房二號(hào)床的復(fù)位按鈕SB40004醫(yī)護(hù)室一號(hào)病房一號(hào)床的復(fù)位按鈕SB50005醫(yī)護(hù)室一號(hào)病房二號(hào)床的復(fù)位按鈕SB60006二號(hào)病房一號(hào)床的置位按鈕SB70007二號(hào)病房一號(hào)床的復(fù)位按鈕SB80008二號(hào)病房二號(hào)床的置位按鈕SB90009二號(hào)病房二號(hào)床的復(fù)位按鈕SB100010醫(yī)護(hù)室二號(hào)病房一號(hào)床的復(fù)位按鈕SB110011醫(yī)護(hù)室二號(hào)病房二號(hào)床的復(fù)位按鈕SB120012三號(hào)病房一號(hào)床的置位按鈕SB130013三號(hào)病房一號(hào)床的復(fù)位按鈕SB140014三號(hào)病房二號(hào)床的置位按鈕SB150015三號(hào)病房二號(hào)床的復(fù)位按鈕SB160016醫(yī)護(hù)室三號(hào)病房一號(hào)床的復(fù)位按鈕SB170017醫(yī)護(hù)室三號(hào)病房二號(hào)床的復(fù)位按鈕輸出HL01000一號(hào)病房一號(hào)床的指示燈HL11001一號(hào)病房二號(hào)床的指示燈HL21002一號(hào)病房的指示燈HL31003醫(yī)護(hù)室一號(hào)病房一號(hào)床的指示燈HL41004醫(yī)護(hù)室一號(hào)病房二號(hào)床的指示燈HL51005二號(hào)病房一號(hào)床的指示燈HL61006二號(hào)病房二號(hào)床的指示燈HL71007二號(hào)病房的指示燈HL81008醫(yī)護(hù)室二號(hào)病房一號(hào)床的指示燈HL91009醫(yī)護(hù)室二號(hào)病房二號(hào)床的指示燈HL101010三號(hào)病房一號(hào)床的指示燈HL111011三號(hào)病房二號(hào)床的指示燈HL121012三號(hào)病房的指示燈HL131013醫(yī)護(hù)室三號(hào)病房一號(hào)床的指示燈HL141014醫(yī)護(hù)室三號(hào)病房二號(hào)床的指示燈HL151015蜂鳴器四．PLC的I/O接線圖五．梯形圖的程序設(shè)計(jì)六．指令語(yǔ)句表1LD00002OR1000`3ANDNOT00014OUT10005TIM000#00206LD00027OR10018ANDNOT00039OUT100110TIM001#002011LD100012OR100113LDNOTTIM00014ANDNOTTIM00115ORNOTTIM00616ANDLD17OUT100218LD100019ANDNOT000420LDNOTTIM00021ORNOTTIM00622ANDLD23OUT100424LD000625OR100526ANDNOT000727OUT100528TIM002#002029LD000830OR100631ANDNOT000932OUT100633TIM003#002034LD100535OR100636LDNOTTIM00237ANDNOTTIM00338ORNOTTIM00639ANDLD40OUT100741LD100542ANDNOT001043LDNOTTIM00244ORNOTTIM00645ANDLD46OUT100847LD100648ANDNOT001149LDNOTTIM00350ORNOTTIM00651ANDLD52OUT100953LD001254OR101055ANDNOT001356OUT101057TIM004#002058LD001459OR101160ANDNOT001561OUT101162TIM005#002063LD101064OR101165LDNOTTIM00466ANDNOTTIM00567ORNOTTIM00668OUT101269LD101070ANDNOT001671LDNOTTIM00472ORNOTTIM00673ANDLA74OUT101375LD101176ANDNOT001777LDNOTTIM00578ORNOTTIM00679ANDLD80OUT101481LD100082OR100183OR100584OR100685OR101086OR101187ANDNOTTIM00688OUT101589TIM006#0200七．程序調(diào)試先將程序輸入試驗(yàn)機(jī)，再用模擬信號(hào)調(diào)試，調(diào)試成功后再投入使用，再模擬調(diào)試時(shí)，我們最常用的是輸入短接法調(diào)試。用輸入短接法調(diào)試程序用一根導(dǎo)線將電”+”和PLC輸入端的COM端短接；另用一根導(dǎo)線的一端接電源“-”,另一端做活動(dòng)端。將一根活動(dòng)端與00000短接，觀察到所對(duì)應(yīng)的HL燈亮，然后將活動(dòng)端與00001接通。八．工作過(guò)程當(dāng)一號(hào)病房一號(hào)床位需要幫助時(shí)，他可以按下按鈕即0000，他所在床位的繼電器線圈就會(huì)得電，它的常開(kāi)觸點(diǎn)就會(huì)閉合，即1