基于s7-200plc的病房呼叫系统设计

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1、课程设计(论文)基于S7-200PLC的病房呼叫系统设计BASEDS7-200PLCHOSPITALROOMCALLSYSTEMDESIGN学生姓名李金堂学院名称信电学院学号20120502113班级12自动化专业名称电气工程及其自动化指导教师曹言敬2015年7月2日摘要信息时代的医院管理已经从传统的人管理模式，向智能化、电子化、网络化的高科技管理模式的方向迅猛发展。“PLC病床紧急呼叫系统”可以实现对医院病房的智能化管理，可实现呼叫、求救报警、信息储存、显示等等功能。患者在住院期间，可能会在任意时间请求医生或护士进行诊断或护理。临床求助呼叫是传送临床信息的重要手段，病床

2、呼叫系统是患者向值班医生或护士发出紧急呼叫的工具，要将患者的请求快速传送给值班医生或护士，并在护士站的监控中心留下准确完整的记录，提高医院和病室护理。为了丰富病床呼叫系统的控制方式，在满足病房与护士站实时通信同时，能够方便地了解各病区的情况，实现医院对全院的病房科学化管理。采用可编程控制器替代单片机作为核心控制件，设计实现新型智能病床呼叫系统。实验结果表明，用可编程控制器构成的病床呼叫智能系统结构更简单，更易于推广。本设计采用S7-200系列PLC实现控制系统的设计，并通过MCGS组态软件仿真与实物模拟实验，验证了设计方案的可行性。关键词PLC；病房呼叫系统；梯形图；S7

3、-200；MCGS仿真I目录1绪论11.1PLC简介11.1.1 PLC的诞生11.1.2PLC的发展史11.1.3PLC的发展趋势21.2PLC的工作原理31.2.1PLC的主要组成部分31.2.2PLC的扫描过程41.2.3PLC执行程序的过程及特点42系统硬件设计72.1设计要求72.2任务流程描述72.3PLC机型选择82.3.1PLC选型原则82.3.2PLC技术参数82.3.3PLC端口功能分配与接线原理图93系统程序设计113.1PLC控制系统梯形图程序设计113.1.1经验设计法113.1.2顺序控制设计法与顺序功能图113.2梯形图程序设计124系统调试

4、134.1MCGS组态软件仿真134.1.1MCGS组态软件简介134.1.2仿真试验过程及结果134.2实物联机模拟154.3设计结论155结论16参考文献17附录18附录118附录2181绪论1.1PLC简介可编程控制器是60年代末在美国首先出现的，当时叫可编程逻辑控制器PLC（ProgrammableLogicController），目的是用来取代继电器[1]。以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。提出PLC概念的是美国通用汽车公司。PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件

5、是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内,使控制器和被控对象连接方便。1.1.1 PLC的诞生随着计算机控制技术的不断发展，可编程控制器的应用已广泛普及，成为自动化技术的重要组成。编程控制器最先出现在美国，1968年，美国的汽车制造公司通用汽车公司(GM)提出了研制一种新型控制器的要求，并从用户角度提出新一代控制器应具备以下十大条件：（1）编程简单，可在现场修改程序；（2）维护方便，最好是插件式；（3）可靠性高于继电器控制柜；（4）体积小于继电器控制柜；（5）可将数据直接送入管理计算机；（6）在成本上可与继电器控制柜竞争；（7）输

6、入可以是交流115V（即用美国的电网电压）；（8）输出为交流115V、2A以上，能直接驱动电磁阀；（9）在扩展时，原有系统只需要很小的变更；（10）用户程序存储器容量至少能扩展到4KB。条件提出后，立即引起了开发热潮。1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上第一台可编程序控制器，并应用于通用汽车公司的生产线上。被取名为可编程逻辑控制器PLC（ProgrammableLogicController）。22紧接着，美国MODICON公司也开发出同名的控制器，1971年，日本从美国引进了这项新技术，很快研制成了日本第一台可编程控制器。1973年，西欧国家也研制出他们

7、的第一台可编程控制器[1,2]。1.1.2PLC的发展史  随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到70年代中期以后，特别是进入80年代以来，PLC已广泛地使用16位甚至32位微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，使PLC在概念、设计、性能价格比以及应用方面都有了新的突破。这时的PLC已不仅仅是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能，称之为可编程序控制器（ProgrammableController）更为合适，简称为PC，但为了与个人计算机