PLC课程设计病床呼叫系统

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1、JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGYPLC课程设计 病床呼叫系统姓名：学号：专业：电工三班成绩：指导教师：二零一一年十二月十九至十二月二十三目 录1、概述（1）2、设计任务和要求（2）3、设计方案说明（2）4、PLC控制器的选择及编程组件的地址分配（3）5、PLC控制程序设计（1）I/O接线图设计（6）（2）梯形图设计（7）6、程序调试方式及过程说明（10）7、设计中的心得体会（11）8、参考文献（11）一、概 述l PLC简介PLC是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺

2、序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。l 可编过程控制器的基本结构及工作原理PLC种类繁多，但其组成结构和工作原理基本相同。用可编过程控制器实施控制，其实质是按一定算法进行输入输出变换，并将这个变换予以物理实现，应

3、用于工业现场。PLC专为工业现场应用而设计，采用了典型的计算机结构，它主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。PLC的结构框图如图1.1所示。l 可编过程控制器的发展前景PLC中国市场预期以124的年复合增长率（CAGR）增长，市场份额预计从2006年的接近7.5亿美元增长到2011年的13亿美元。一些新兴行业的运用以及新能源产生、储存和基础设施建设的需要，无疑给PLC带来了巨大的机遇，特别是在OEM、楼宇自控等低迷的行业中，将会有很大的起色。l 课题简述本课程设计主要用于医院病务区的病人有紧急或自己不方便的事件时呼叫护士站寻求帮助，护士根据站内指示灯及响铃获取求助信息

4、的来源，并能及时的给其提供帮助。护士在站内发现信号时及时将站内灯及响铃复位，在处理完后再在病床前的开关将病床及病房的灯及铃复位。二、设计任务和要求l 病床呼叫系统控制要求：1）、共有3个病房，每间病房2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

5、灯显示哪一病房先按下病人紧急呼叫按钮，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才能被重置。三、设计方案说明1）设计原则 最大限度的满足机械电气设备或生产过程的控制要求； 在满足控制要求的情况下，力求使控制系统简单、经济； 保证控制系统的安全可靠； 考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择PLC容量时，应当留有余地。2）设计内容 拟定控制系统设计的技术要求； 选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行组件； 选定PLC型号； 编制PLC的输入/输出

6、端子接线图； 根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后在用相应的编程语言进行程序设计； 设计操作台、电气柜及非标准电器组件； 编写设计说明书和使用说明书。3）设计步骤 深入了解和分析被控制对象的工艺条件及控制要求； 选择适合的的PLC类型； 分配I/O点； 设计控制系统梯形图； 输入并调试程序。四、PLC控制器的选择及编程组件的地址分配模块号输入变量输出变量内存变量信号名称有效状态说明CPU223X01号病房1号床置位开关1有效按钮CPU224X11号病房1号床复位开关0有效按钮X21号病房2号床置位开关1有效按钮X31号病房2号床复位开关0有效按钮X42号病房1号床置位开关1有效按钮X52

7、号病房1号床复位开关0有效按钮X62号病房2号床置位开关1有效按钮X72号病房2号床复位开关0有效按钮X103号病房1号床置位开关1有效按钮X113号病房1号床复位开关0有效按钮X123号病房2号床置位开关1有效按钮X133号病房2号床复位开关0有效按钮X14医护站内1号病房1号床复位开关0有效按钮X15医护站内1号病房2号床复位开关0有效按钮X16医护站内2号病房1号床复位开关0有效按钮X17医护站内2号病房2号床复位开关0有效按钮X20医护站内3号病房1号床复位开关0有效按钮X21医护站内3号病房2号床复位开关0有效按钮Y01号病房1号床头灯1有效信号灯及电铃Y11号病房2号床头灯1有效信

8、号灯及电铃Y21号病房灯1有效信号灯及电铃Y32号病房1号床床头灯1有效信号灯Y42号病房2号床床头灯1有效信号灯Y52号病房灯1有效信号灯Y63号病房1号床床头灯1有效信号灯Y73号病房2号床床头灯1有效信号灯Y103号病房灯1有效信号灯Y11站内1号病房1号床灯及响铃1有效信号灯及电铃CPU224Y12站内1号病房2号床灯及响铃1有效信号灯及电铃Y13站内2号病房1号床灯及响铃1有效信号灯及电铃Y14站内2号病房2号床灯及响铃1有效信号灯及电铃Y15站内3号病房1号床灯及响铃1有效信号灯及电铃Y16站内3号病房2号床灯及响铃1有效信号灯及电铃M01号病房1号床按置位按钮1有效寄存器M11号

9、病房2号床按置位按钮1有效寄存器M22号病房1号床按置位按钮1有效寄存器M32号病房2号床按置位按钮1有效寄存器M43号病房1号床按置位按钮1有效寄存器M53号病房2号床按置位按钮1有效寄存器M101号病房1号床计时到1有效寄存器M111号病房2号床计时到1有效寄存器M122号病房1号床计时到1有效寄存器M132号病房2号床计时到1有效寄存器M143号病房1号床计时到1有效寄存器M153号病房2号床计时到1有效寄存器T01号病房1号床计时器记时间计时器T11号病房2号床计时器记时间计时器T22号病房1号床计时器记时间计时器T32号病房2号床计时器记时间计时器T43号病房1号床计时器记时间计时器

10、T53号病房2号床计时器记时间计时器五、控制程序设计（1）、I/O接线图设计（）、梯形图设计我按照前面所分配的PLC外部、接线图以及与硬件端子对应图，加上必须的连锁环节，设计如下图所示的梯形图程序。程序中所有的输出信号都标在相应的输出继电器上面。六、程序调试方式及过程说明运用FXGP_WIN-C 编程软件编写的梯形图程序，编译无错误后使用引出命令将梯形图程序存成后缀为.awl格式的可执行程序文件并保存在你设定的文件夹中（如yuanaihua.awl）。打开西门子s7-200仿真程序汉化版，输入密码，设定PLC的CPU型号为CPU224，打开“程序”使用”装载程序“命令将yuanaihua.aw

11、l程序文件载入仿真程序软件中，点击命令”切换到运行状态“，打开”查看“使用”内存监视“命令输入你所要观察的输入输出的位。通过对仿真程序中指示灯的运行状态的观察来检验程序是否准确，并对错误部分进行修改，完成程序。在程序运行过程中可以配合秒表，手表等器材大概的估计时间的准确性，并实时的对错误的程序段进行标记，以方便后面的修正工作。最好有两个人分工协作对程序校验，以免一个人分心做不同的事而造成不必要的错误。七、设计中的心得体会长期以来，PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案，与DCS和工业PC形成了三足鼎立之势。同时，PLC也承受着来自其它技术产品

12、的冲击，尤其是工业PC所带来的冲击。但是中国有利的商业环境，为来自世界各地的制造业者准备了充足的投资机会和建立起工厂的条件。伴随着日益上升的消费需求，外国直接投资流入中国升速，推进了中国的制造业，紧接着推动了可编程序逻辑控制器（PLC）在中国的市场。通过本次课程设计，使我加深了对PLC梯形图、指令表、外部接线图的理解，还有经过在网上查找资料以及到图书馆学习，也使我更好的理解和认识了关于PLC设计原理和实际中的应用过程。在课程设计过程中我们互相讨论，请教老师，在不断的调试各自的程序中，发现了很多各自的问题并进行研究解决。我们试着用不同的设计方法来实现我们的课题，这样不仅可以拓宽我们的思路，还可以

13、使我们的设计成果更加严谨。本次课程设计可以为我以后工作打下一定的基础。 作为大学生活的一部分课程设计是文明的学习生活与精神生活更加的丰满，充实，从中我们不仅实践了我们所学的知识，更锻炼了我们为人处事的一种态度，人在大学既要学知识，又要学做人。 在这次课设中，我以前关于PLC的知识面得到了拓展，知道的得到了巩固，不知道的，借助于图书馆和网络得到解决，很多棘手的难题在刘老师和同学的帮助下得到了很好的解决。在相关的资料的查询中，我对信息的筛选能力又得到了提升。再次感谢刘冬梅老师不惜浪费自己的时间来帮助我解决问题。八、参考文献PLC原理与实践 主编：殷洪义 、吴建华 清华大学出版社电气控制及可编过程控制器 主编：张凤珊 中国轻工业出版社可编过程控制器原理及应用主编：郁汉琪、郭健中国电力出版社