PLC課程設計病床呼叫系統

目錄1、概述………………（1）2、設計任務和要求…………………（2）3、設計方案說明……………………（2）4、PLC控制器的選擇及編程組件的地址分配……（3）5、PLC控制程序設計（1）I/O接線圖設計…………（6）（2）梯形圖設計……………（7）6、程序調試方式及過程說明………（10）7、設計中的心得體會………………（11）8、參考文獻…………（11）

一、概述● PLC簡介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或生產過程。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，充分利用了微處理器的優點，又照顧到現場電氣操作維修人員的技能與習慣，采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學；調試與查錯也都很方便。● 可編過程控制器的基本結構及工作原理PLC種類繁多，但其組成結構和工作原理基本相同。用可編過程控制器實施控制，其實質是按一定算法進行輸入輸出變換，并將這個變換予以物理實現，應用于工業現場。PLC專為工業現場應用而設計，采用了典型的計算機結構，它主要是由CPU、電源、存儲器和專門設計的輸入輸出接口電路等組成。PLC的結構框圖如圖1.1所示。● 可編過程控制器的發展前景PLC中國市場預期以12．4％的年復合增長率（CAGR）增長，市場份額預計從2006年的接近7.5億美元增長到2011年的13億美元。一些新興行業的運用以及新能源產生、儲存和基礎設施建設的需要，無疑給PLC帶來了巨大的機遇，特別是在OEM、樓宇自控等低迷的行業中，將會有很大的起色。● 課題簡述本課程設計主要用于醫院病務區的病人有緊急或自己不方便的事件時呼叫護士站尋求幫助，護士根據站內指示燈及響鈴獲取求助信息的來源，并能及時的給其提供幫助。護士在站內發現信號時及時將站內燈及響鈴復位，在處理完后再在病床前的開關將病床及病房的燈及鈴復位。

二、設計任務和要求● 病床呼叫系統控制要求：1）、共有3個病房，每間病房2個床位。每一病床床頭均有緊急呼叫按鈕及重置按鈕，以利病人不適時緊急呼叫。2）、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。3）、每一病床床頭均有一緊急指示燈，一旦病人按下緊急呼叫按鈕且未在5s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。4）、在護士站的病房緊急呼叫中心，每一病房都有編號，用指示燈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。5）、一旦護士看見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，再依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才能被重置。

三、設計方案說明1）設計原則①最大限度的滿足機械電氣設備或生產過程的控制要求；②在滿足控制要求的情況下，力求使控制系統簡單、經濟；③保證控制系統的安全可靠；④考慮到生產的發展和工藝的改進，在選擇PLC容量時，應當留有余地。2）設計內容①擬定控制系統設計的技術要求；②選擇電氣傳動形式和電動機、電磁閥等執行組件；③選定PLC型號；④編制PLC的輸入/輸出端子接線圖；⑤根據系統設計的要求編寫軟件規格說明書，然后在用相應的編程語言進行程序設計；⑥設計操作臺、電氣柜及非標準電器組件；⑦編寫設計說明書和使用說明書。3）設計步驟①深入了解和分析被控制對象的工藝條件及控制要求；②選擇適合的的PLC類型；③分配I/O點；④設計控制系統梯形圖；⑤輸入并調試程序。

四、PLC控制器的選擇及編程組件的地址分配模塊號輸入變量輸出變量內存變量信號名稱有效狀態說明CPU223X01號病房1號床置位開關1有效按鈕CPU224X11號病房1號床復位開關0有效按鈕X21號病房2號床置位開關1有效按鈕X31號病房2號床復位開關0有效按鈕X42號病房1號床置位開關1有效按鈕X52號病房1號床復位開關0有效按鈕X62號病房2號床置位開關1有效按鈕X72號病房2號床復位開關0有效按鈕X103號病房1號床置位開關1有效按鈕X113號病房1號床復位開關0有效按鈕X123號病房2號床置位開關1有效按鈕X133號病房2號床復位開關0有效按鈕X14醫護站內1號病房1號床復位開關0有效按鈕X15醫護站內1號病房2號床復位開關0有效按鈕X16醫護站內2號病房1號床復位開關0有效按鈕X17醫護站內2號病房2號床復位開關0有效按鈕X20醫護站內3號病房1號床復位開關0有效按鈕X21醫護站內3號病房2號床復位開關0有效按鈕Y01號病房1號床頭燈1有效信號燈及電鈴Y11號病房2號床頭燈1有效信號燈及電鈴Y21號病房燈1有效信號燈及電鈴Y32號病房1號床床頭燈1有效信號燈Y42號病房2號床床頭燈1有效信號燈Y52號病房燈1有效信號燈Y63號病房1號床床頭燈1有效信號燈Y73號病房2號床床頭燈1有效信號燈Y103號病房燈1有效信號燈Y11站內1號病房1號床燈及響鈴1有效信號燈及電鈴CPU224Y12站內1號病房2號床燈及響鈴1有效信號燈及電鈴Y13站內2號病房1號床燈及響鈴1有效信號燈及電鈴Y14站內2號病房2號床燈及響鈴1有效信號燈及電鈴Y15站內3號病房1號床燈及響鈴1有效信號燈及電鈴Y16站內3號病房2號床燈及響鈴1有效信號燈及電鈴M01號病房1號床按置位按鈕1有效寄存器M11號病房2號床按置位按鈕1有效寄存器M22號病房1號床按置位按鈕1有效寄存器M32號病房2號床按置位按鈕1有效寄存器M43號病房1號床按置位按鈕1有效寄存器M53號病房2號床按置位按鈕1有效寄存器M101號病房1號床計時到1有效寄存器M111號病房2號床計時到1有效寄存器M122號病房1號床計時到1有效寄存器M132號病房2號床計時到1有效寄存器M143號病房1號床計時到1有效寄存器M153號病房2號床計時到1有效寄存器T01號病房1號床計時器記時間計時器T11號病房2號床計時器記時間計時器T22號病房1號床計時器記時間計時器T32號病房2號床計時器記時間計時器T43號病房1號床計時器記時間計時器T53號病房2號床計時器記時間計時器

五、ＰＬＣ控制程序設計（1）、I/O接線圖設計（２）、梯形圖設計我按照前面所分配的PLC外部Ｉ、Ｏ接線圖以及與硬件端子對應圖，加上必須的連鎖環節，設計如下圖所示的梯形圖程序。程序中所有的輸出信號都標在相應的輸出繼電器上面。

六、程序調試方式及過程說明運用FXGP_WIN-C編程軟件編寫的梯形圖程序，編譯無錯誤后使用引出命令將梯形圖程序存成后綴為.awl格式的可執行程序文件并保存在你設定的文件夾中（如yuanaihua.awl）。打開西門子s7-200仿真程序漢化版，輸入密碼，設定PLC的CPU型號為CPU224，打開“程序”使用”裝載程序“命令將yuanaihua.awl程序文件載入仿真程序軟件中，點擊命令”切換到運行狀態“，打開”查看“使用”內存監視“命令輸入你所要觀察的輸入輸出的位。通過對仿真程序中指示燈的運行狀態的觀察來檢驗程序是否準確，并對錯誤部分進行修改，完成程序。在程序運行過程中可以配合秒表，手表等器材大概的估計時間的準確性，并實時的對錯誤的程序段進行標記，以方便后面的修正工作。最好有兩個人分工協作對程序校驗，以免一個人分心做不同的事而造成不必要的錯誤。

七、設計中的心得體會長期以來，PLC始終處于工業自動化控制領域的主戰場，為各種各樣的自動化控制設備提供非常可靠的控制方案，與DCS和工業PC形成了三足鼎立之勢。同時，PLC也承受著來自其它技術產品的沖擊，尤其是工業PC所帶來的沖擊。但是中國有利的商業環境，為來自世界各地的制造業者準備了充足的投資機會和建立起工廠的條件。伴隨著日益上升的消費需求，外國直接投資流入中國升速，推進了中國的制造業，緊接著推動了可編程序邏輯控制器（PLC）在中國的市場。通過本次課程設計，使我加深了對PLC梯形圖、指令表、外部接線圖的理解，還有經過在網上查找資料以及到圖書館學習，也使我更好的理解和認識了關于PLC設計原理和實際中的應用過程。在課程設計過程中我們互相討論，請教老師，在不斷的調試各自的程序中，發現了很多各自的問題并進行研究解決。我們試著用不同的設計方法來實現我們的課題，這樣不僅可以拓寬我們的思路，還可以使我們的設計成果更加嚴謹。本次課程設計可以為我以后工作打下一定的基礎。作為大學生活的一部分課程設計是文明的學習生活與精神生活更加的豐滿，充實，從中我們不僅實踐了我們所學的知識，更鍛煉了我們為人處事的一種態度，人在大學既要學知識，又要學做人。在這次課設中，我以前關于PLC的知識面得到了拓展，知道的得到了鞏固，不知道的，借助于圖書館和網絡得到解決，很