病床呼叫器.docx

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病床呼叫器

病床呼叫器的PLC控制

1控制要求

某医院有病房2个房间，每个房间有4张病床，病床编号由房间号和床号组成，分别为011、012、013、014、021、022、023、024，每张病床配有分别为SB011、SB012、SB013、SB014、SB021、SB022、SB023、SB024，在护士站安装蜂鸣器HA和呼叫指示灯，每个呼叫指示灯对应一个呼叫按钮，其编号HL011、HL012、HL013、HL014、HL021、HL022、HL023、HL024。

（1）当某个病床发出救助信号（按下呼叫信号）后，护士站的蜂鸣器发出短促音,与呼叫信号对应的指示灯闪烁（闪烁频率自定）。

（2）当医护人员听到呼叫后，可按下呼叫响应按钮SB0，蜂鸣器停止工作，呼叫指示灯在20S后停止显示。

（3）如果同时或者在一段时间内有多个呼叫信号，护士站的蜂鸣器仍发出短促音,与这些呼叫信号对应的指示灯均闪烁，医护人员按下响应按钮后，蜂鸣器停止工作，呼叫指示灯在20S后停止显示。

（4）每个病床有床头指示灯，当医护人员按下响应按钮床头指示灯立即停止显示。

（5）在护士站有每个房间的呼叫指示灯，房间内有任何一个病床发出救助信号（按下呼叫信号）后,此房间的指示灯闪烁（闪烁频率自定）。

当医护人员听到呼叫后按下呼叫响应按钮SB0，房间指示灯在20S后停止显示。

（6）每个病床设有呼叫取消按钮，当按下呼叫取消按钮，与此病床对应的护士站的呼叫指示灯、房间指示灯、床头灯、蜂鸣器立即全部停止。

2PLC选型及硬件配置

S7-300PLC的硬件组态图如图1所示。

图1硬件组态

3编程软件地址分配表

I/O地址分配表如表1所示，有17个输入信号，19个输出信号。

表1I/O地址分配表

输入

输出

功能

符号

地址

功能

符号

地址

1病房1病床按钮

SB011

I0.0

护士站1病房1病床指示灯

HL011

Q4.0

1病房2病床按钮

SB012

I0.1

护士站1病房2病床指示灯

HL012

Q4.1

1病房3病床按钮

SB013

I0.2

护士站1病房3病床指示灯

HL013

Q4.2

1病房4病床按钮

SB014

I0.3

护士站1病房4病床指示灯

HL014

Q4.3

2病房1病床按钮

SB021

I0.4

护士站2病房1病床指示灯

HL021

Q4.4

2病房2病床按钮

SB022

I0.5

护士站2病房2病床指示灯

HL022

Q4.5

2病房3病床按钮

SB023

I0.6

护士站2病房3病床指示灯

HL023

Q4.6

2病房4病床按钮

SB024

I0.7

护士站2病房4病床指示灯

HL024

Q4.7

护士站按钮

SB0

I1.0

1病房1病床床头灯

HD011

Q5.0

1病房1病床取消按钮

SB11

I2.0

1病房2病床床头灯

HD012

Q5.1

1病房2病床取消按钮

SB12

I2.1

1病房3病床床头灯

HD013

Q5.2

1病房3病床取消按钮

SB13

I2.2

1病房4病床床头灯

HD014

Q5.3

1病房4病床取消按钮

SB14

I2.3

2病房1病床床头灯

HD021

Q5.4

2病房1病床取消按钮

SB21

I2.4

2病房2病床床头灯

HD022

Q5.5

2病房2病床取消按钮

SB22

I2.5

2病房3病床床头灯

HD023

Q5.6

2病房3病床取消按钮

SB23

I2.6

2病房4病床床头灯

HD024

Q5.7

2病房4病床取消按钮

SB24

I2.7

蜂鸣器

HA

Q6.0

护士站1病房指示灯

HL01

Q6.1

护士站2病房指示灯

HL02

Q6.2

4PLC外部电路接线图

病床呼叫器的PLC外部接线图如图2所示。

图2PLC外部接线图

5控制流程图

病床呼叫器程序控制流程图如图3所示。

6设计系统的梯形图程序

梯形图程序见附录。

7运行调试及S7-PLCSIM仿真

S7-PLCSIM是一个功能非常强大的仿真软件，它可以在计算机上对S7-300的用户程序进行离线仿真与调试，它是和Step7集成在一起的。

下面将依次仿真出病床呼叫器的各种工作状态。

图3病床呼叫器程序控制流程图

I0.0-I0.7为呼叫按钮SBO11、SBO12、SBO13、SBO14、SBO21、SBO22、SBO23、SBO24；I1.0为护士站的响应按钮SB0；I2.0-I2.7为呼叫取消按钮SB11、SB12、SB13、SB14、SB21、SB22、SB23、SB24；Q4.0-Q4.7为护士站病床指示灯HL011、HL012、HL013、HL014、HL021、HL022、HL023、HL024；Q5.0-Q5.7为床头灯HD011、HD012、HD013、HD014、HD021、HD022、HD023、HD024；Q6.0为鸣器HA；Q6.1为护士站1病房指示灯，Q6.2为护士站2病房指示灯。

当有任意一个呼叫按钮按下时，对应的护士站病床指示灯闪烁，病房指示灯闪烁，床头灯闪烁，蜂鸣器工作。

如图4所示。

图4

护士按下呼叫响应按钮，蜂鸣器停止工作，床头指示灯停止闪烁，病床指示灯和病房指示灯在20S之后停止闪烁。

如图5所示。

图5

当病人不小心按下呼叫按钮时，可以按呼叫取消按钮，按下呼叫取消按钮，与之对应的病床指示灯，病房指示灯，床头灯，蜂鸣器立即全部停止工作。

如图

6所示。

图6

如果同时或者在一段时间内有多个呼叫信号，护士站的蜂鸣器仍工作，与这些呼叫信号对应的指示灯均闪烁，护士按下响应按钮后，蜂鸣器停止工作，床头灯停止闪烁，护士站病房指示灯和护士站病床指示灯在20S后停止闪烁。

如图7所示。

图7

8心得体会

通过这次设计实践我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。

在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。

通过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。

这对我们以后的学习有很大的帮助。

附录

网络1：

1病房1病床按钮。

按下SB011按钮，M0.0通电，与SB011并联的M0.0起自锁作用，SBO是护士站的响应按钮，SB11是取消按钮，T11是关断延时定时器，定时时间为20S。

网络2：

1病房1病床取消按钮。

按下SB11使定时器T11复位。

网络3：

护士站1病房1病床指示灯。

T11的作用是在按下呼叫响应SBO后，使呼叫指示灯HL011延时闪烁20S，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络4：

1病房1病床床头灯。

M0.0控制床头指示灯HD011，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络5：

1病房2病床按钮。

按下SB012按钮，M0.1通电，与SB012并联的M0.1起自锁作用，SBO是护士站的响应按钮，SB12是取消按钮，T12关断延时定时器，定时时间为20S。

网络6：

1病房2病床取消按钮。

按下SB12使定时器T12复位。

网络7：

护士站1病房2病床指示灯。

T12的作用是在按下呼叫响应SBO后，使呼叫指示灯HL012延时闪烁20S，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络8：

1病房2病床床头灯。

M0.1控制床头指示灯HD012，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络9：

1病房3病床按钮。

按下SB013按钮，M0.2通电，与SB013并联的M0.2起自锁作用，SBO是护士站的响应按钮，SB13是取消按钮，T13关断延时定时器，定时时间为20S。

网络10：

1病房3病床取消按钮。

按下SB13使定时器T13复位。

网络11：

护士站1病房3病床指示灯。

T13的作用是在按下呼叫响应SBO后，使呼叫指示灯HL013延时闪烁20S，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络12：

1病房3病床床头灯。

M0.2控制床头指示灯HD013，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络13：

1病房4病床按钮。

按下SB014按钮，M0.3通电，与SB014并联的M0.3起自锁作用，SBO是护士站的响应按钮，SB14是取消按钮，T14关断延时定时器，定时时间为20S。

网络14：

1病房4病床取消按钮。

按下SB14使定时器T14复位。

网络15：

护士站1病房4病床指示灯。

T14的作用是在按下呼叫响应SBO后，使呼叫指示灯HL014延时闪烁20S，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络16：

1病房4病床床头灯。

M0.3控制床头指示灯HD014，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络17：

1病房指示灯。

T11、T12、T13、T14并联，共同控制病房指示灯HL01，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络18：

2病房1病床按钮。

按下SB021按钮，M0.4通电，与SB021并联的M0.4起自锁作用，SBO是护士站的响应按钮，SB21是取消按钮，T21关断延时定时器，定时时间为20S。

网络19：

2病房1病床取消按钮。

按下SB21使定时器T21复位。

网络20：

护士站2病房1病床指示灯。

T21的作用是在按下呼叫响应SBO后，使呼叫指示灯HL021延时闪烁20S，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络21：

2病房1病床床头灯。

M0.4控制床头指示灯HD021，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络22：

2病房2病床按钮。

按下SB022按钮，M0.5通电，与SB022并联的M0.5起自锁作用，SBO是护士站的响应按钮，SB22是取消按钮，T22关断延时定时器，定时时间为20S。

网络23：

2病房2病床取消按钮。

按下SB22使定时器T22复位。

网络24：

护士站2病房2病床指示灯。

T22的作用是在按下呼叫响应SBO后，使呼叫指示灯HL022延时闪烁20S，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络25：

2病房2病床床头灯。

M0.5控制床头指示灯HD022，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络26：

2病房3病床按钮。

按下SB023按钮，M0.6通电，与SB023并联的M0.6起自锁作用，SBO是护士站的响应按钮，SB23是取消按钮，T23关断延时定时器，定时时间为20S。

网络27：

2病房3病床取消按钮。

按下SB23使定时器T23复位。

网络28：

护士站2病房3病床指示灯。

T23的作用是在按下呼叫响应SBO后，使呼叫指示灯HL023延时闪烁20S，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络29：

2病房3病床床头灯。

M0.6控制床头指示灯HD023，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络30：

2病房4病床按钮。

按下SB024按钮，M0.7通电，与SB024并联的M0.7起自锁作用，SBO是护士站的响应按钮，SB24是取消按钮，T24关断延时定时器，定时时间为20S。

网络31：

2病房4病床取消按钮。

按下SB24使定时器T24复位。

网络32：

护士站2病房4病床指示灯。

T24的作用是在按下呼叫响应SBO后，使呼叫指示灯HL024延时闪烁20S，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络33：

2病房4病床床头灯。

M0.7控制床头指示灯HD024，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络34：

2病房指示灯。

T21、T22、T23、T24并联，共同控制病房指示灯HL02，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络35：

蜂鸣器。

M0.0、M0.1、M0.2、M0.3、M0.4、M0.5、M0.6、M0.7并联，共同控制蜂鸣器HA，T20的作用是产生1Hz的闪烁频率。

网络36：

T20与T31共同作用使T20产生1Hz是闪烁频率。

T20是接通延时定时器，定时时间为500MS。

网络37：

T20与T31共同作用使T20产生1Hz是闪烁频率。

T31是接通延时定时器，定时时间为500MS。