病床呼叫控制系统设计

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1、第一章引言1.1明确设计内容和要求1.病床呼叫系统控制要求①共有6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，

2、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。1.2阐述总体设计思路通过对病床呼叫系统的PLC控制的设计任务和控制要求进行分析，可以初步得出设计方案：该病床呼叫系统由从机、主机等两部分组成。从机(呼叫源)即病床按钮，主机包括PLC及指示灯报警系统。呼叫源每张病床配备一个，呼叫源一般放在病床床头。患者有呼叫请求时，按下手持式按钮向护士站呼叫。主机中

3、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且未在5秒内按下重置按钮，PLC立即响应,通过设置的程序实现对系统的控制：点亮床头指示灯和护士站报警指示灯，并通过报警指示灯指出病房号；同时，病房门口报警指示灯也被点亮。并通过互锁实现优先级别判断的能力（即只有在护士处理完首先呼叫的病床后进行按钮置位后，其他病床方可继续呼叫，以实现优先级）。主机监控系统响应后，将出现相应的光报警指示，以便提示医护人员尽快赶到现场。此外，系统采用主从

4、结构形式后，主机中的PLC还可以通过网线与计算机相接，将多个护士站联网构成病房监护管理中心。因此初步选定如下装置：启动/复位开关48个（病床4233个、护士站6个）、指示灯36个（病床24个、病房门口6个、护士站6个），并带有计时功能；设计要求PLC控制器为48入/36出，可以选用SIMATIC-S7-200系列的CPU226、三个EM221、两个EM222一个EM223扩展模块。通过互锁实现优先级别判断的能力。33第二章PLC控制器的选择SIMATICS7-200系列是西门子公司的可编程控制器，这一系

5、列产品可以满足多种多样的自动化控制要求，由于具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令，使得S7-200 PLC可以满足小规模的控制要求。此外，丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时，具有很强的是适用性。1台S7-200 PLC包括一个单独的S7-200 CPU，或者带有各种各样的可选扩展模块。S7-200 CPU模块包括一个中央处理单元（CPU）、电源以及数字量I/O点，这些都被集成在一个紧凑、独立的设备中。CPU负责执行程序和存储数据，以便对工业自动化控制任务或过程进

6、行控制；输入和输出是系统的控制点：输入部分从现场设备中采集信号，输出部分则控制泵、电机、以及控也过程中的其他设备；电源向CPU 及其所连接的任何设备提供电力；通讯端口允许将S7-200 CPU同编程器或其他一些设备连起来；状态信号灯显示了CPU 的工作模式（运行或停止），本机I/O的当前状态，以及检查出来的系统错误；通过扩展模块可提供其通讯性能；通过扩展模块可增加CPU的I/O点数（CPU 221不扩展）；一些CPU有内置的实时时钟，或添加实时时钟卡；EEPROM卡可以存储CPU程序，也可以将一个CPU

7、中的程序送到另一个CPU中；通过可选的插入式电池盒可延长RAM中的数据存储时间；最大I/O配置。通过对病床呼叫系统的PLC控制的设计任务和控制要求进行分析，确定的设计方案要求PLC控制器为48入/36出，考虑到要留有一些可扩展的单元，故可以选用SIMATIC-S7-200系列的CPU226、三个EM221、两个EM222一个EM223扩展模块。33第三章PLC控制系统设计3.1I/O分配表PLC输入点信号名称PLC输出点信号名称I0.01号房1号床重置按钮Q0.01房1床指示灯I0.11房1床开关Q0.

8、11房2床指示灯I0.21号房2号床重置按钮Q0.21房3床指示灯I0.31房2床开关Q0.31房4床指示灯I0.41号房3号床重置按钮Q0.41房门口指示灯I0.51房3床开关Q0.5护士站1房指示灯I0.61号房4号床重置按钮Q1.02房1床指示灯I0.71房4床开关Q1.12房2床指示灯I1.02号房1号床重置按钮Q1.22房3床指示灯I1.12房1床开关Q1.32房4床指示灯I1.22号房2号床重置按钮Q1.42房门口指示灯I1.3