病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、病床呼叫系統(tǒng)0目目 錄錄一、概 述.11、可編程控制器簡(jiǎn)介.12、可編程控制器的發(fā)展.13、可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理.1二、課題背景.21、課題背景.22、研究的目的和意義.2三、已知情況、控制要求、設(shè)計(jì)任務(wù).31、已知情況.32、控制要求.33、設(shè)計(jì)任務(wù).3四、總體設(shè)計(jì)思路.4五、程序設(shè)計(jì)與調(diào)試.41、i/o 分配 .42、實(shí)現(xiàn)功能圖.73、外部接線圖.74、梯形圖.115 指令表 .136、運(yùn)行及調(diào)試.17六、課程設(shè)計(jì)總結(jié).18七、致謝.19八、參考文獻(xiàn).19病床呼叫系統(tǒng)1一、概一、概 述述1、可編程控制器簡(jiǎn)介、可編程控制器簡(jiǎn)介可編程序控制器是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的

2、電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用以在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 plc 是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是 plc 的程序編制，不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。2、可編程控

3、制器的發(fā)展、可編程控制器的發(fā)展1968 年美國(guó) gm(通用汽車)公司提出取代繼電器控制裝置的要求，第二年美國(guó)數(shù)字公司研制出了第一代可編程序控制器，滿足了 gm 公司裝配線的要求。隨著集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已有第五代 plc 產(chǎn)品了。3、可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理、可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理plc 主要是由輸入與輸出部件、中央處理單元（cpu） 、存儲(chǔ)器、電源部件、編程器組成。plc 的結(jié)構(gòu)框圖如圖 1-3-1 所示。病床呼叫系統(tǒng)2圖 1-3-1 plc 結(jié)構(gòu)圖二、課題背景二、課題背景1、課題背景、課題背景隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，醫(yī)療水平的不斷提高，現(xiàn)代醫(yī)院護(hù)理

4、需要快速及時(shí)地獲知并處理病人的突發(fā)病況，實(shí)現(xiàn)患者在住院的任意時(shí)間可請(qǐng)求醫(yī)生或護(hù)士進(jìn)行診斷或護(hù)理。用于醫(yī)院病房區(qū)的病人有緊急情況或自己不方便處理的事件時(shí)呼叫醫(yī)生或護(hù)士尋求幫助，醫(yī)生或護(hù)士根據(jù)站內(nèi)指示燈及響鈴獲取求助信息的來(lái)源，并及時(shí)的提供幫助?；?plc 設(shè)計(jì)的醫(yī)院病床呼叫系統(tǒng)是患者向值班醫(yī)生或護(hù)士發(fā)出緊急呼叫的工具,能及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠地實(shí)現(xiàn)病房呼叫管理，避免了人工呼叫的不便與效果差等缺點(diǎn)，它是現(xiàn)代醫(yī)院提高病室護(hù)理水平必不可少的設(shè)備。2、研究的目的和意義、研究的目的和意義有了病床呼叫控制系統(tǒng)，醫(yī)院的護(hù)理工作變得更加方便全面，不用再為值病床呼叫系統(tǒng)3班醫(yī)生和護(hù)士未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)突發(fā)病況而煩惱?；诳?/p>

5、編程控制器 plc 設(shè)計(jì)的病床呼叫系統(tǒng)可以及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠地實(shí)現(xiàn)病房呼叫管理,具有良好的應(yīng)用前景。研究病床呼叫系統(tǒng)的 plc 程序設(shè)計(jì)，有利于更好的掌握所學(xué)的相關(guān)課程的知識(shí)。同時(shí)提高自身的學(xué)以致用的能力。三、已知情況、控制要求、設(shè)計(jì)任務(wù)三、已知情況、控制要求、設(shè)計(jì)任務(wù)1、已知情況、已知情況護(hù)士處理按鈕以取消閃爍情況，再依病房緊急呼叫順序處理病房緊急事故。2、控制要求、控制要求（1）共有 3 個(gè)病房，每間病房 4 個(gè)床位。每一病床床頭均有緊急呼叫按鈕及重置按鈕，以利病人不適時(shí)緊急呼叫。（2）設(shè)每一層樓有一護(hù)士站，每一護(hù)士站均有該層樓病人緊急呼叫與處理完畢的重置按鈕。（3）每一病床床頭均有一緊急指

6、示燈，一旦病人按下緊急呼叫按鈕且未在5s 內(nèi)按下重置按鈕時(shí)，該病床床頭緊急指示燈動(dòng)作且病房門口緊急指示燈閃爍，同時(shí)同樓層的護(hù)士站顯示病房緊急呼叫并閃爍指示燈。（4）在護(hù)士站的病房緊急呼叫中心，每一病房都有編號(hào)，用指示燈顯示哪一病房先按下病人緊急呼叫按鈕。（5）一旦護(hù)士看見(jiàn)護(hù)士站緊急呼叫閃爍燈后，須在事故處理妥當(dāng)后，病房緊急閃爍指示燈和病床上的緊急指示燈方可被重置。3、設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)任務(wù)學(xué)生根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行病床呼叫系統(tǒng)運(yùn)行原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、病床呼叫系統(tǒng)4創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決

7、問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括：（1）設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖等；（2）系統(tǒng)有啟動(dòng)、停止功能；（3）運(yùn)用功能指令進(jìn)行 plc 控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序；（4）程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；（5）進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)病床呼叫系統(tǒng)的控制要求。四、總體設(shè)計(jì)思路四、總體設(shè)計(jì)思路基于課程設(shè)計(jì)題目提供的已知信息，初步設(shè)定病人置位按鈕 12 個(gè)，病人復(fù)位按鈕 12 個(gè)，護(hù)士站醫(yī)護(hù)復(fù)位按鈕 12 個(gè)，病房床頭燈 12 個(gè)，病房燈 3 個(gè)，醫(yī)護(hù)站內(nèi)對(duì)應(yīng)閃爍的房間燈 3 個(gè)，對(duì)應(yīng)閃爍的病床燈 12 個(gè)。然后經(jīng)過(guò)分析研究，三個(gè)房間的情況一樣，每間病房?jī)?nèi) 4 張病床的工作方式一致。所以只要突

8、破一個(gè)病房?jī)?nèi)一張病床的呼叫的設(shè)計(jì)，則其他病床和病房的的設(shè)計(jì)難題就迎刃而解了。五、程序設(shè)計(jì)與調(diào)試五、程序設(shè)計(jì)與調(diào)試1、i/o 分配分配輸入x01 病房 1 床呼叫按鈕x11 病房 1 床取消呼叫按鈕x2護(hù)士站 1 病房 1 床處理完畢復(fù)位按鈕x31 病房 2 床呼叫按鈕x41 病房 2 床取消呼叫按鈕病床呼叫系統(tǒng)5x5護(hù)士站 1 病房 2 床處理完畢復(fù)位按鈕x61 病房 3 床呼叫按鈕x71 病房 3 床取消呼叫按鈕x10護(hù)士站 1 病房 3 床處理完畢復(fù)位按鈕x111 病房 4 床呼叫按鈕x121 病房 4 床取消呼叫按鈕x13護(hù)士站 1 病房 4 床處理完畢復(fù)位按鈕x142 病房 1 床呼叫

9、按鈕x152 病房 1 床取消呼叫按鈕x16護(hù)士站 2 病房 1 床處理完畢復(fù)位按鈕x172 病房 2 床呼叫按鈕x202 病房 2 床取消呼叫按鈕x21護(hù)士站 2 病房 2 床處理完畢復(fù)位按鈕x222 病房 3 床呼叫按鈕x232 病房 3 床取消呼叫按鈕x24護(hù)士站 2 病房 3 床處理完畢復(fù)位按鈕x252 病房 4 床呼叫按鈕x262 病房 4 床取消呼叫按鈕x27護(hù)士站 2 病房 4 床處理完畢復(fù)位按鈕x303 病房 1 床呼叫按鈕x313 病房 1 床取消呼叫按鈕x32護(hù)士站 3 病房 1 床處理完畢復(fù)位按鈕x333 病房 2 床呼叫按鈕x343 病房 2 床取消呼叫按鈕x35護(hù)士站

10、 3 病房 2 床處理完畢復(fù)位按鈕x363 病房 3 床呼叫按鈕x373 病房 3 床取消呼叫按鈕x40護(hù)士站 3 病房 3 床處理完畢復(fù)位按鈕x413 病房 4 床呼叫按鈕病床呼叫系統(tǒng)6x423 病房 4 床取消呼叫按鈕x43護(hù)士站 3 病房 4 床處理完畢復(fù)位按鈕輸出y01 病房 1 床床頭燈及報(bào)警y1護(hù)士站 1 病房 1 床閃爍y21 病房 2 床床頭燈及報(bào)警y3護(hù)士站 1 病房 2 床閃爍y41 病房 3 床床頭燈及報(bào)警y5護(hù)士站 1 病房 3 床閃爍y61 病房 4 床床頭燈及報(bào)警y7護(hù)士站 1 病房 4 床閃爍y101 病房燈y11護(hù)士站 1 病房閃爍y122 病房 1 床床頭燈及

11、報(bào)警y13護(hù)士站 2 病房 1 床閃爍y142 病房 2 床床頭燈及報(bào)警y15護(hù)士站 2 病房 2 床閃爍y162 病房 3 床床頭燈及報(bào)警y17護(hù)士站 2 病房 3 床閃爍y202 病房 4 床床頭燈及報(bào)警y21護(hù)士站 2 病房 4 床閃爍y222 病房燈y23護(hù)士站 2 病房閃爍y243 病房 1 床床頭燈及報(bào)警y25護(hù)士站 3 病房 1 床閃爍y263 病房 2 床床頭燈及報(bào)警y27護(hù)士站 3 病房 2 床閃爍y303 病房 3 床床頭燈及報(bào)警y31護(hù)士站 3 病房 3 床閃爍病床呼叫系統(tǒng)7y323 病房 4 床床頭燈及報(bào)警y33護(hù)士站 3 病房 4 床閃爍y343 病房燈y35護(hù)士站

12、3 病房閃爍2、實(shí)現(xiàn)功能圖實(shí)現(xiàn)功能圖護(hù)士站對(duì)應(yīng) 1號(hào)病房護(hù)士站對(duì)應(yīng) 3號(hào)病房護(hù)士站對(duì)應(yīng) 2號(hào)病房3 號(hào)病房門口1 病房門口2 號(hào)病房門口1 號(hào)病房 1 號(hào)2 號(hào) 3 號(hào) 4 號(hào)床2 號(hào)病房 1 號(hào)2 號(hào) 3 號(hào) 4 號(hào)床3 號(hào)病房 1 號(hào)2 號(hào) 3 號(hào) 4 號(hào)床圖 5-2-1 實(shí)現(xiàn)的功能圖3、外部接線圖、外部接線圖下圖 5-3-1 為病房 1 的外部接線圖、圖 5-3-2 為病房 2 的外部接線圖、圖 5-3-3 為病房 3 的外部接線圖病床呼叫系統(tǒng)8sb1 常開(kāi)sb2 常閉sb3 常閉sb4 常開(kāi)sb5 常閉sb6 常閉sb7 常開(kāi)sb8 常閉sb9 常閉sb10 常開(kāi)sb11 常閉sb12

13、 常閉comcomcomcomcoml1l2l3l4l5l6l7l8l9l10com圖 5-3-1 病房 1 的外部接線圖1 病房中 1 病床用到常開(kāi)開(kāi)關(guān) sb1，常閉開(kāi)關(guān) sb2、sb3。其中 sb1 是病人呼叫按鈕，即呼叫開(kāi)關(guān)，是置位按鈕。sb2 是病人取消呼叫的按鈕，即是呼叫動(dòng)作的復(fù)位按鈕。若按下呼叫按鈕 sb1，則 1 病床的床頭燈亮和護(hù)士站對(duì)應(yīng)的報(bào)警器報(bào)警，并未在 5 秒內(nèi)按下呼叫復(fù)位（取消）按鈕，則病房的燈、醫(yī)護(hù)站內(nèi)和病房對(duì)應(yīng)的燈閃爍、和病床對(duì)應(yīng)的燈閃爍。醫(yī)生或護(hù)士按下 sb2 取消報(bào)警動(dòng)作和關(guān)閉床頭燈。sb3 是醫(yī)護(hù)站內(nèi)醫(yī)生或護(hù)士處理完病人的緊急呼叫后的總的復(fù)位按鈕。當(dāng)醫(yī)生或護(hù)士

14、處理完病人的緊急情況。按下總復(fù)位按鈕?；謴?fù)到呼叫前的狀態(tài)，為下一次的呼叫做準(zhǔn)備。x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6x7 x10x11x12x13 comcomy0y1y2y3y4y5y6y7y10y11com病床呼叫系統(tǒng)91 病房中的 2 病床、病 3 床、病 4 床的情況和 1 病床的情況一樣。sb13 常開(kāi)sb14 常閉sb15 常閉sb16 常開(kāi)sb17 常閉sb18 常閉sb19 常開(kāi)sb20 常閉sb21 常閉sb22 常開(kāi)sb23 常閉sb24 常閉coml11l12l13l14l15l16l17l18l19l20comx14x15x16x17x20x21x22x23x24x

15、25x26x27comy12y13y14y15y16y17y20y21y22y23com圖 5-3-2 病房 2 的外部接線圖2 病房中 1 病床用到常開(kāi)開(kāi)關(guān) sb13，常閉開(kāi)關(guān) sb14、sb15。其中 sb13 是病人呼叫按鈕，即呼叫開(kāi)關(guān)，是置位按鈕。sb14 是病人取消呼叫的按鈕，即是呼叫動(dòng)作的復(fù)位按鈕。若按下呼叫按鈕 sb13，則 1 病床的床頭燈亮和護(hù)士站對(duì)應(yīng)的報(bào)警器報(bào)警，并未在 5 秒內(nèi)按下呼叫復(fù)位（取消）按鈕，則病房的燈、醫(yī)護(hù)站內(nèi)和病房對(duì)應(yīng)的燈閃爍、和病床對(duì)應(yīng)的燈閃爍。醫(yī)生或護(hù)士按下 sb14 取消報(bào)警動(dòng)作和關(guān)閉床頭燈。sb15 是醫(yī)護(hù)站內(nèi)醫(yī)生或護(hù)士處理完病人的緊急呼叫病床呼叫系

16、統(tǒng)10后的總的復(fù)位按鈕。當(dāng)醫(yī)生或護(hù)士處理完病人的緊急情況。按下總復(fù)位按鈕?；謴?fù)到呼叫前的狀態(tài)，為下一次的呼叫做準(zhǔn)備。2 病房中的 2 病床、病 3 床、病 4 床的情況和 1 病床的情況一樣。sb25 常開(kāi)sb26 常閉sb27 常閉sb28 常開(kāi)sb29 常閉sb30 常閉sb31 常開(kāi)sb32 常閉sb33 常閉sb34 常開(kāi)sb35 常閉sb36 常閉coml21l22l23l24l25l26l27l28l29l30comx30x31x32x33x34x35x36x37x40x41x42x43comy24y25y26y27y30y31y32y33y34y35com圖 5-3-3 為病房

17、3 的外部接線圖3 病房中各床的情況和 1、2 病房各床的情況一樣。病床呼叫系統(tǒng)114、梯形圖、梯形圖 病床呼叫系統(tǒng)12病床呼叫系統(tǒng)135 指令表指令表病床呼叫系統(tǒng)14病床呼叫系統(tǒng)15病床呼叫系統(tǒng)16病床呼叫系統(tǒng)176、運(yùn)行及調(diào)試、運(yùn)行及調(diào)試（1）運(yùn)行1 病房中 1 病床用到常開(kāi)開(kāi)關(guān) sb1，常閉開(kāi)關(guān) sb2、sb3。其中 sb1 是病人呼叫按鈕，即呼叫開(kāi)關(guān)，是置位按鈕。sb2 是病人取消呼叫的按鈕，即是呼叫動(dòng)作的復(fù)位按鈕。若按下呼叫按鈕 sb1，則 1 病床的床頭燈亮和護(hù)士站對(duì)應(yīng)的報(bào)警器報(bào)警，并未在 5 秒內(nèi)按下呼叫復(fù)位（取消）按鈕，則病房的燈、醫(yī)護(hù)站內(nèi)和病房對(duì)應(yīng)的燈閃爍、和病床對(duì)應(yīng)的燈閃爍

18、。醫(yī)生或護(hù)士按下 sb2 取消報(bào)警動(dòng)作和關(guān)閉床頭燈。sb3 是醫(yī)護(hù)站內(nèi)醫(yī)生或護(hù)士處理完病人的緊急呼叫后的總的復(fù)位按鈕。當(dāng)醫(yī)生或護(hù)士處理完病人的緊急情況。按下總復(fù)位按鈕。恢復(fù)到呼叫前的狀態(tài)，為下一次的呼叫做準(zhǔn)備。病床呼叫系統(tǒng)181 病房中的 2 病床、病 3 床、病 4 床的情況和 1 病床的情況一樣。2 病房中 1 病床用到常開(kāi)開(kāi)關(guān) sb13，常閉開(kāi)關(guān) sb14、sb15。其中 sb13 是病人呼叫按鈕，即呼叫開(kāi)關(guān)，是置位按鈕。sb14 是病人取消呼叫的按鈕，即是呼叫動(dòng)作的復(fù)位按鈕。若按下呼叫按鈕 sb13，則 1 病床的床頭燈亮和護(hù)士站對(duì)應(yīng)的報(bào)警器報(bào)警，并未在 5 秒內(nèi)按下呼叫復(fù)位（取消）按

19、鈕，則病房的燈、醫(yī)護(hù)站內(nèi)和病房對(duì)應(yīng)的燈閃爍、和病床對(duì)應(yīng)的燈閃爍。醫(yī)生或護(hù)士按下 sb14 取消報(bào)警動(dòng)作和關(guān)閉床頭燈。sb15 是醫(yī)護(hù)站內(nèi)醫(yī)生或護(hù)士處理完病人的緊急呼叫后的總的復(fù)位按鈕。當(dāng)醫(yī)生或護(hù)士處理完病人的緊急情況。按下總復(fù)位按鈕。恢復(fù)到呼叫前的狀態(tài)，為下一次的呼叫做準(zhǔn)備。2 病房中的 2 病床、病 3 床、病 4 床的情況和 1 病床的情況一樣。3 病房中 1 病床用到常開(kāi)開(kāi)關(guān) sb25，常閉開(kāi)關(guān) sb26、sb27。其中 sb25 是病人呼叫按鈕，即呼叫開(kāi)關(guān)，是置位按鈕。sb26 是病人取消呼叫的按鈕，即是呼叫動(dòng)作的復(fù)位按鈕。若按下呼叫按鈕 sb25，則 1 病床的床頭燈亮和護(hù)士站對(duì)應(yīng)的

20、報(bào)警器報(bào)警，并未在 5 秒內(nèi)按下呼叫復(fù)位（取消）按鈕，則病房的燈、醫(yī)護(hù)站內(nèi)和病房對(duì)應(yīng)的燈閃爍、和病床對(duì)應(yīng)的燈閃爍。醫(yī)生或護(hù)士按下 sb26 取消報(bào)警動(dòng)作和關(guān)閉床頭燈。sb27 是醫(yī)護(hù)站內(nèi)醫(yī)生或護(hù)士處理完病人的緊急呼叫后的總的復(fù)位按鈕。當(dāng)醫(yī)生或護(hù)士處理完病人的緊急情況。按下總復(fù)位按鈕?；謴?fù)到呼叫前的狀態(tài)，為下一次的呼叫做準(zhǔn)備。3 病房中的 2 病床、病 3 床、病 4 床的情況和 1 病床的情況一樣。（2）調(diào)試在輸入梯形圖時(shí)誤把 1 病房 2 好 病床的常開(kāi) x3 的自鎖 y002 輸入成m002，造成呼叫系統(tǒng)工作不正常的情況。經(jīng)過(guò)檢查，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤改正后，呼叫系統(tǒng)可以正常工作。六、課程設(shè)計(jì)總結(jié)六、

21、課程設(shè)計(jì)總結(jié)我這次 plc 課程設(shè)計(jì)的題目是“病床呼叫系統(tǒng)” 。本次 plc 的課程設(shè)計(jì)對(duì)我具有很重要的作用。首先做這次 plc 小學(xué)期，初步全面的應(yīng)用了本學(xué)期學(xué)到的 plc 理論知識(shí)，而且還鍛煉了動(dòng)手能力，獨(dú)立思考的能力，以前的東西，都是老師講，自己記，并沒(méi)有多少自己思考的東西，通過(guò)課程設(shè)計(jì)，我們得到了自己思考問(wèn)題，解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)。病床呼叫系統(tǒng)19再次通過(guò)本次設(shè)計(jì)，讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實(shí)際，與具體項(xiàng)目、課題相結(jié)合開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實(shí)際，又讓我們懂得了在實(shí)踐中遇到的問(wèn)題怎樣用理論去解決。在本次設(shè)計(jì)中，我們還需要大量的以前沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)，于是圖書館和網(wǎng)絡(luò)成了我們很好的助手。在查閱資料的過(guò)程中，我們要判斷優(yōu)劣、取舍相關(guān)知識(shí)，不知不覺(jué)中我們查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我們學(xué)習(xí)的知識(shí)是有限的，在以