1、 本科畢業設計(論文)開題報告（含論文綜述） 系 ( 院 )： 機械與控制工程學院 所屬教研室： 自動化教研室 課題名稱：病床呼叫器控制系統設計 專業(方向)： 自動化（控制） 班 級： 自動化 學 生： 指導教師： 開題日期： 一、畢業設計（論文）選題的目的和意義。1、畢業設計（論文）題目：病床呼叫器的控制系統的設計2、畢業設計（論文）研究方向的歷史、現狀和發展情況分析：呼叫系統設備是一種用來實現兩個不同地點的人之間互相呼叫和應答的智能化弱電系統設備。它既有電話通信系統的語音通信功能，又有報警系統的一些警示性功能，可以廣泛地應用于各種點對點的呼叫和應答。有些呼叫系統能實現雙向的呼叫應答功能，

2、提供呼叫者和被呼叫者之間的通話功能，可以應用于醫院病房、養老院、賓館、酒店等地方，有些呼叫系統只實現單向呼叫和簡單廣播的功能，提供呼叫者對被呼叫者或區域的呼叫和信息公布，可以應用于醫院候診區、化驗室、藥房、銀行、商場、體育館、展覽館、火車站、港口、航空港、海關。當前得到廣泛應用的對講電話系統也是呼叫系統中的一種。它已經成為住宅性建筑的標準配置，所以對講電話系統已經從各種呼叫系統中獨立出來，成為一類專用的智能化系統。這種系統將視頻信號也作為通信的內容，大大方便了用戶的使用。對講電話系統是側重于住宅安全的功能，根據住宅建筑的特點，對講電話系統主要實現點到多點的呼叫。病房呼叫系統是一種應用于醫院病房

3、、養老院等地方的專用呼叫系統，護理人員和病員用來聯系溝通。患者在住院期間, 可能會在任意時間請求醫生或護士進行診斷或護理。病床求助呼叫是傳送臨床信息的重要手段, 病床呼叫系統是患者向值班醫生或護士發出緊急呼叫的工具, 要將患者的請求快速傳送給值班醫生或護士, 并在護士站的監控中心留下準確完整的記錄, 是提高醫院和病室護理水平的必備設備之一。病床呼叫系統要求及時、準確、可靠, 簡便可行, 利于推廣, 其性能的優劣直接關系到病員的安危。因此也成為醫院必不可少的輔助設備。隨著科技的發展,醫院的病床呼叫設備也逐年改進， 當前醫院病床呼叫裝置已經發展到以單片機作為核心控件的階段。作為科技進步的產物，單片

4、機具有集成度高，價格低廉，可靠性高，控制能力強等一系列優點，逐步受到了醫院的廣泛青睞。然而，隨著科技的不斷進步，以單片機為核心的呼叫系統也暴露出其缺點：單片機構成的呼叫系統采用低壓電力線傳輸，必須經過電平轉換，信息耦合，同時還要考慮到傳輸過程中信息的衰減和增強，信號波的過濾等，這就導致其通訊線路非常復雜。此外，還要考慮單片機和外圍設備的通訊方式等一系列問題，軟件和硬件的設計非常繁瑣和麻煩，同時給后面的開發和維護帶來極大困難，所以盡管以單片機為核心的病床呼叫系統已經發展到了很先進的階段，但其附帶的繁瑣條件導致其還是無法讓人十分滿意。本設計從可編程控制器PLC的應用出發，提出一種以PLC為核心的病

5、床呼叫系統。可編程邏輯控制器PLC是一個以微處理器為核心的數字運算操作的電子系統裝置，專為在工業現場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時/計數和算術運算等操作指令，并通過數字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機械生產過程。PLC是微機技術與傳統的繼電接觸控制技術相結合的產物，它克服了繼電接觸控制系統中的機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點。本設計正是利用PLC特殊的I/O接口，靈活性好等特點，使系統結構更加簡單，充分展示了它的特色和應用前景。該設計具有呼叫、燈光報警、振鈴等功能，使病區管理更趨規范和合理，可滿足醫院對病

6、房管理和護理的要求。4、本畢業設計(論文)研究的主要內容和重點本課題主要研究的是基于西門子S7-200系列PLC實現對醫院病人緊急呼叫的控制。一病床床頭均由一緊急呼叫按鈕和重置按鈕,以利病人不適時緊急呼叫；設每一層樓有一護士站,每一護士站均有該層樓病人緊急呼叫與處理完畢的重置按鈕；每一病床床頭均有一緊急指示燈,一旦按下病人緊急呼叫按鈕時,且未在6妙內按下重置按鈕時,該病床床頭緊急指示燈動作,且病房門口緊急指示燈閃爍.同時同樓層的護士站顯示病房緊急呼叫并閃爍指示燈；在護士站的病房緊急呼叫中心,每一病房都有編號,用7段數碼管顯示哪一病房先按下病人緊急呼叫按鈕,并要具有優先級判別的能力；一旦護士看見

7、護士站緊急呼叫閃爍燈后,須先按下護士處理按鈕,以取消閃爍情況.再以病房緊急呼叫順序處理病房緊急事故,若事故處理妥當后,病房緊急閃爍指示燈和病床上的緊急指示燈方可被重置。本設計主要通過充分利用 PLC編程簡單、使用維護方便、抗干擾能力強、可靠性高等優點,充分滿足病人呼叫系統的要求。設計的重點是要對病床呼叫系統和西門子S7-200系列PLC的結構，工作原理，工作方式有深層次的理解和認識，同時還有PLC的定時，計數，中斷，編程方法等功能作用，本設計的難點在于：設計要用到大量的呼叫按鈕，這就需要大量的PLC I/O點數，所以合理分配I/O至關重要。二、研究方案： 設計實施基本方案； 實施方案所需的條件

8、1、實施基本方案設計以PLC主機為核心的病床呼叫系統,通過PLC輸入接口將病人通過病床頭的呼叫按鈕，將求助信號送入PLC， 經過PLC處理，由輸出接口分別將信號送給到護士站，警報響起的同時在護士站相應于呼叫病房的指示閃爍并在護士站中宣示相應的病床號，護士在收到病人的呼叫信息后，切斷警報器并根據指示燈，為病人做出及時的回應或者幫助。2.實施方案所需的條件PC機、SIMATIC STEP 7 MicroWIN編程軟件、S7-200仿真軟件等。二、設計預期達到的目標及擬解決的主要問題和技術關鍵，有何創新之處。（此部分為重點闡述內容）1、預期成果通過對S7-200PLC 編程，改變過去結構復雜，抗干擾

9、能力弱等不足，實現對醫院病床呼叫系統的安全，及時，準確的控制，使病人能得到醫護人員的及時救助。2. 完成本設計需要解決主要問題和技術關鍵主要問題：病房指示燈的正確顯示，PLC輸入輸出的分配。技術關鍵：了解 S7-200系列PLC 的基本結構，原理和編程，充分了解SIMATIC STEP7 MicroWIN編程軟件的使用，掌握呼叫控制系統的硬件設計和軟件設計。3.本論文采用PLC可編程控制器替代單片機作為呼叫系統的核心控件。相比較于以前，可編程邏輯控制器的病床呼叫系統結構更加簡單，更加易于管理，更加準確的進行病床呼叫管理，也使得病人的呼叫能及時得到處理。工作進度及安排：總時間為17周，分4階段：

10、1開題論證階段，1月2日-3月5日：查閱PLC相關資料，了解PLC控制的工作原理，同時查閱各種PLC控制自動門控系統設計的相關資料，同時完成開題報告的撰寫。2分析、研究、設計、實施階段、論文編寫。11周，3月6日5月6日：分析研究PLC病床呼叫系統的設計要求，對其原理，功能等作進一步的分析，繪制相應的工作原理圖，并進行系統的初步設計，調試，并分階段上交指導老師查閱。3初審、打印、評閱階段。3周，5月6日6月1日：在指導老師的幫助下充分完善系統的設計，并進行調試，同時完成畢業設計報告的撰寫。四、主要參考文獻目錄1 胡學林可編程控制器教程（實訓篇） 北京：電子工業出版社，2004.72 汪志鋒，蘇家健，侯巧紅可編程序控制器原理與應用M西安:西安電子科技大學出版社. 3 黃明琪 王福平 可編程序控制器 重慶大學出版社2003.06 4 張學 鞏建平 現代可編程序控制器原理與應用，科學出版社，2002 5 鐘肇新 可編程控制器入