畢業(yè)設(shè)計(jì)基于PLC的病床呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、第1章 緒論1.1電氣控制技術(shù)概述電氣控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究以及其他各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的重要技術(shù)手段之一。盡管電氣控制設(shè)備種類繁多、功能各異，但其控制原理、基本線路、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)都是類似的。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)中都要用到各類生產(chǎn)機(jī)械，這些機(jī)械的電力拖動(dòng)及設(shè)備主要使用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，例如各種生產(chǎn)流水線等。中國生產(chǎn)的電能約60用于電動(dòng)機(jī)，其中的70以上又用于一般用途的交流異步和同步電動(dòng)機(jī)。因此，掌握電氣控制技術(shù)的應(yīng)用很重要。電氣控制就是通過電氣自動(dòng)控制方式來控制生產(chǎn)過程。電氣控制線路是把各種有觸點(diǎn)的接觸器、繼電器以及按鈕、行程開關(guān)等電氣元件，用導(dǎo)線按一定方

2、式連接起來的控制線路。電氣控制線路能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)及其他執(zhí)行電器的啟停、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速及制動(dòng)等運(yùn)行方式的控制，所以，電氣控制通常被我們稱為繼電接觸器控制，這種控制方式比較傳統(tǒng)。由于繼電接觸器控制線路圖簡單，裝置簡單容易，價(jià)格便宜，抗干擾能力強(qiáng)，它可以很方便地實(shí)現(xiàn)簡單和復(fù)雜的、集中和遠(yuǎn)距離的生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。但是繼電接觸器控制線路采用固定接線形式，其通用性和靈活性差，一旦做成不易改變，另外不能實(shí)現(xiàn)系列化生產(chǎn)。由于采用有觸電的開關(guān)電器，觸點(diǎn)易發(fā)生故障，盡管如此，電氣控制線路仍然應(yīng)用廣泛。雖然不同的生產(chǎn)工藝要求不同的電氣控制線路，但是大多數(shù)都是由一些典型控制環(huán)節(jié)組成的。因此，掌握基本環(huán)節(jié)的典型控制系

3、統(tǒng)，結(jié)合具體的控制要求按照由淺入深、循序漸進(jìn)的步驟，電氣控制線路的閱讀及設(shè)計(jì)能大致掌握。電氣控制線路有兩種設(shè)計(jì)方法：一種是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法；另一種是邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)法。兩種設(shè)計(jì)方法各有利弊，使用時(shí)需要根據(jù)生產(chǎn)工藝及一些特殊要求選擇最佳的電氣控制線路。電氣控制線路的各種圖形及文字符號(hào)必須按國際標(biāo)準(zhǔn)繪制，典型環(huán)節(jié)需要牢固掌握，以便設(shè)計(jì)出最省電器設(shè)備元件且控制性能最佳的電氣控制線路。目前，電氣控制技術(shù)將與其他高新技術(shù)相結(jié)合，以便更好地控制生產(chǎn)線。1.2 可編程控制器簡介 可程序邏輯控制器（plc，programmable logic controller），乃是一種固態(tài)電子裝置，主要利用輸入輸出裝置的回授信號(hào)

4、及儲(chǔ)存程序，控制機(jī)械或程序的操作。在工廠自動(dòng)化（fa）系統(tǒng)中，plc因?yàn)榫邆鋬r(jià)格便宜、系統(tǒng)穩(wěn)定及環(huán)境適應(yīng)性佳的特點(diǎn)，故一直為自動(dòng)化業(yè)界所采用。近幾年來，各plc制造廠家無不致力于新機(jī)種的研發(fā)，所以在cpu 處理速度、擴(kuò)展模塊及通訊的功能上，相較于早期plc控制器，已有長足的進(jìn)展。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。1968年美國通用汽車公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)

5、用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱programmable controller(pc)。 個(gè)人計(jì)算機(jī)(簡稱pc)發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為programmable logic controller(plc)。 為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（ personal computer ）pc 這一簡寫名稱術(shù)語混亂，仍沿用早期的plc 表示可編程控制器，但plc 并不意味著只具有邏輯運(yùn)算的功能。國際電工委員會(huì)在1987年頒布的plc標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)plc做了定義：“plc是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)

6、器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。plc及其有關(guān)的外部設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?！蔽覀冞@一次所設(shè)計(jì)的病床呼叫系統(tǒng)的plc控制設(shè)計(jì)采用了日本著名的三菱公司生產(chǎn)的fx2n-48mr作為核心的控制器件，充分發(fā)揮了plc的優(yōu)越性能，比企鵝考慮了plc的擴(kuò)展功能驚醒梯形圖程序的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)病床呼叫系統(tǒng)的所有功能。本系統(tǒng)所涉及的定時(shí)器與中間繼電器軟組件完美組合，完全符合plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般設(shè)計(jì)方法，能激發(fā)我們的學(xué)習(xí)興趣。1.3 plc工作原理1.

7、3.1 plc主要組成部分執(zhí) 行 機(jī)構(gòu) 圖1-1 plc的結(jié)構(gòu)組成cpu模塊：cpu模塊主要由微處理器（cpu芯片）和存儲(chǔ)器組成。在plc控制系統(tǒng)中，cpu模塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，它不斷的采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲(chǔ)器用來儲(chǔ)存程序和數(shù)據(jù)。i/o模塊：輸入(input)模塊和輸出（output）模塊統(tǒng)稱i/o模塊，是聯(lián)系外部現(xiàn)場和cpu模塊的橋梁。輸入模塊主要用來接受和采集輸入信號(hào)，輸入信號(hào)包括兩類：一類是從按鈕，選擇開關(guān)，接近開關(guān)，光電開關(guān)等來的開關(guān)量輸入信號(hào)；另一類就是由電位器，測(cè)速發(fā)電機(jī)等提供的連續(xù)變化的模擬量信號(hào)。plc通過輸出模塊控制接觸器、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，另外

8、也可以驅(qū)動(dòng)指示燈、數(shù)字顯示裝置等cpu模塊的工作電壓一般是5v，而其輸入/輸出信號(hào)電壓一般較高，如dc24v和ac220v。為防止外部引入的尖峰電壓和干擾噪聲損壞cpu模塊，影響其正常工作，在i/o模塊中，用光電耦合器、可控硅，小型繼電器等器件來隔離外部輸入電路和負(fù)載。i/o模塊除了傳遞信號(hào)外，還有電平轉(zhuǎn)換與隔離的作用。1.3.2 plc的掃描過程plc有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（run）狀態(tài)與停止（stop）狀態(tài)。在運(yùn)行狀態(tài)，plc通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使plc的輸出及時(shí)響應(yīng)隨時(shí)變化的輸入信號(hào)，用戶程序不是執(zhí)行了一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直至plc停機(jī)或切換

9、到stop工作狀態(tài)。除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)中，plc還要完成內(nèi)部處理，通訊處理等工作，一次循環(huán)可分為5個(gè)階段。圖1-2 plc的掃描過程在內(nèi)部處理階段，進(jìn)行plc自檢，檢查內(nèi)部硬件是否正常，對(duì)監(jiān)視定時(shí)器（wdt）復(fù)位以及完成其它一些內(nèi)部處理工作。在通信服務(wù)階段，plc與其它智能裝置實(shí)現(xiàn)通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容等。當(dāng)plc處于停止（stop）狀態(tài)時(shí)，只完成內(nèi)部處理和通信服務(wù)工作。當(dāng)plc處于運(yùn)行（run）狀態(tài)時(shí)，除完成內(nèi)部處理和通信服務(wù)工作外，還要完成輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新工作。plc的掃描工作方式簡單直觀，便于程序的設(shè)計(jì)，并為可靠運(yùn)行提供了保障。當(dāng)plc

10、 掃描到的指令被執(zhí)行后，其結(jié)果馬上就被后面將要掃描到的指令所利用，  而且還可通過cpu內(nèi)部設(shè)置的監(jiān)視定時(shí)器來監(jiān)視每次掃描是否超過規(guī)定時(shí)間，避免由于cpu內(nèi)部故障使程序執(zhí)行進(jìn)入死循環(huán)。1.3.3 plc執(zhí)行程序的過程及特點(diǎn)1. 輸入采樣階段 在輸入采樣階段，plc以掃描工作方式按順序?qū)λ休斎攵说妮斎霠顟B(tài)進(jìn)行采樣，并存入輸入映象寄存器中，此時(shí)輸入映象寄存器被刷新。接著進(jìn)入程序處理階段，在程序執(zhí)行階段或其它階段，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入映象寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變，輸入狀態(tài)的變化只有在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才能被采樣到。 2. 程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段，plc對(duì)程序

11、按順序進(jìn)行掃描執(zhí)行。若程序用梯形圖來表示，則總是按先上后下，先左后右的順序進(jìn)行。當(dāng)遇到程序跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序是否跳轉(zhuǎn)。當(dāng)指令中涉及到輸入、輸出狀態(tài)時(shí)，plc從輸入映像寄存器和元件映象寄存器中讀出，根據(jù)用戶程序進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果再存入元件映象寄存器中。對(duì)于元件映象寄存器來說，其內(nèi)容會(huì)隨程序執(zhí)行的過程而變化。 圖1-3 plc執(zhí)行程序過程示意圖3. 輸出刷新階段 當(dāng)所有程序執(zhí)行完畢后，進(jìn)入輸出處理階段。在這一階段里，plc將輸出映像寄存器中與輸出有關(guān)的狀態(tài)（輸出繼電器狀態(tài)）轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，并通過一定方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 因此，plc在一個(gè)掃描周期內(nèi)，對(duì)輸入狀態(tài)的

12、采樣只在輸入采樣階段進(jìn)行。當(dāng)plc進(jìn)入程序執(zhí)行階段后輸入端將被封鎖，直到下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行重新采樣。這方式稱為集中采樣，即在一個(gè)掃描周期內(nèi)，集中一段時(shí)間對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行采樣。 在用戶程序中如果對(duì)輸出結(jié)果多次賦值，則最后一次有效。在一個(gè)掃描周期內(nèi)，只在輸出刷新階段才將輸出狀態(tài)從輸出映象寄存器中輸出，對(duì)輸出接口進(jìn)行刷新。在其它階段里輸出狀態(tài)一直保存在輸出映象寄存器中。這種方式稱為集中輸出。 對(duì)于小型plc，其i/o點(diǎn)數(shù)較少，用戶程序較短，一般采用集中采樣、集中輸出的工作方式，雖然在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，但使plc工作時(shí)大多數(shù)時(shí)間與外部輸入/輸出設(shè)備隔離，從根本上提

13、高了系統(tǒng)的抗干擾能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。 而對(duì)于大中型plc，其i/o點(diǎn)數(shù)較多，控制功能強(qiáng)，用戶程序較長，為提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，可以采用定期采樣、定期輸出方式，或中斷輸入、輸出方式以及采用智能i/o接口等多種方式。 從上述分析可知，當(dāng)plc的輸入端輸入信號(hào)發(fā)生變化到plc輸出端對(duì)該輸入變化作出反應(yīng)，需要一段時(shí)間，這種現(xiàn)象稱為plc輸入輸出響應(yīng)滯后。對(duì)一般的工業(yè)控制，這種滯后是完全允許的。應(yīng)該注意的是，這種響應(yīng)滯后不僅是由于plc掃描工作方式造成，更主要是plc輸入接口的濾波環(huán)節(jié)帶來的輸入延遲，以及輸出接口中驅(qū)動(dòng)器件的動(dòng)作時(shí)間帶來輸出延遲，同時(shí)還與程序設(shè)計(jì)有關(guān)。滯后時(shí)間是設(shè)計(jì)plc應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注

14、意把握的一個(gè)參數(shù)。1.4 本人主要的設(shè)計(jì)工作我認(rèn)真地對(duì)病床呼叫系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的理解和分析，根據(jù)設(shè)計(jì)要求編制了梯形圖程序，并且進(jìn)行了多次修改。經(jīng)實(shí)際的調(diào)試及仿真發(fā)現(xiàn)我所設(shè)計(jì)的病床呼叫系統(tǒng)能夠滿足所有的控制要求，可以被廣泛應(yīng)用于醫(yī)院。本次的設(shè)計(jì)中，plc的外部i/o接線圖，我采用cad2008畫了接線圖，并且用a4紙打印，所有的程序都進(jìn)行了詳細(xì)注釋，以幫助讀者閱讀和分析。第2章 病床呼叫系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)2.1 課題簡述本課程設(shè)計(jì)主要用于醫(yī)院病務(wù)區(qū)的病人有緊急或自己不方便的事件時(shí)呼叫護(hù)士站尋求幫助，護(hù)士根據(jù)站內(nèi)指示燈及響鈴獲取求助信息的來源，并能及時(shí)的給其提供幫助。護(hù)士在站內(nèi)發(fā)現(xiàn)信號(hào)時(shí)及時(shí)將站內(nèi)燈及響

15、鈴復(fù)位，在處理完后再在病床前的開關(guān)將病床及病房的燈及鈴復(fù)位。2.2 病床呼叫系統(tǒng)控制要求1、共有3個(gè)病房，每間病房2個(gè)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(shí)緊急呼叫。2、設(shè)每一層樓有一護(hù)士站，每一護(hù)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(nèi)按下重置按鈕時(shí)，該病床床頭緊急指示燈動(dòng)作且病房門口緊急指示燈閃爍，同時(shí)同樓層的護(hù)士站顯示病房緊急呼叫并閃爍指示燈。4、在護(hù)士站的病房緊急呼叫中心，每一病房都有編號(hào)，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(yōu)先級(jí)判別的能力。5、一旦護(hù)士看見護(hù)士站緊急呼

16、叫閃爍燈后，須先按下護(hù)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(dāng)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。2.3 i/o點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)根據(jù)課題要求，初步設(shè)計(jì)i/o點(diǎn)為輸入有18個(gè)，輸出有15個(gè)，詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)如表2-1所示。表2-1 i/o統(tǒng)計(jì)表名稱個(gè)數(shù)名稱個(gè)數(shù)名稱個(gè)數(shù)病人置位按鈕6病人復(fù)位按鈕6醫(yī)護(hù)復(fù)位按鈕6病房床頭燈6病房燈3醫(yī)護(hù)站床燈6 2.4 plc的選型2.4.1 plc選型原則 根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知，plc點(diǎn)數(shù)的選擇，不管是輸入點(diǎn)數(shù)還是輸出點(diǎn)數(shù)都要留有10%的余量，根據(jù)i/o口分配情況可知：輸入信號(hào)有18個(gè)，輸出信號(hào)有15個(gè)，根據(jù)i/o點(diǎn)數(shù)可選擇可

17、編程控制器，以滿足控制要求，而且輸入輸出都留有一定的余量。作為主要控制元件：20世紀(jì)90年代，三菱公司在fx系列plc的基礎(chǔ)上推出了系列產(chǎn)品，該機(jī)型在運(yùn)算速度，指令數(shù)量及通訊能力方面有了較大的進(jìn)步，是一種小型化、高速度、高性能、各方面都相當(dāng)于fx系列中最高檔次的超小型的plc；平均無故障時(shí)間可高達(dá)30萬小時(shí)，具有硬件故障的自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。plc發(fā)展到今天，已經(jīng)具有配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。2.4.2 plc的技術(shù)參數(shù)plc的技術(shù)參數(shù)主要包括一般技術(shù)參數(shù)和性能技術(shù)參數(shù)。一般技術(shù)參數(shù)主要是指plc產(chǎn)品的工作條件與一般工作環(huán)境的適

18、應(yīng)程度。plc是專為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的，充分考慮了工業(yè)環(huán)境種種惡劣因數(shù)。其技術(shù)指標(biāo)如表2-2所示。表2-2 plc的一般技術(shù)參數(shù)環(huán)境溫度055環(huán)境濕度35%89%rh（不結(jié)露）抗振jis c0911標(biāo)準(zhǔn) 1055hz 0.5mm（最大2g）3軸方向抗沖擊jis c0912標(biāo)準(zhǔn)10g 3軸方向各3次抗噪聲干擾用噪聲仿真器產(chǎn)生電壓為1000vp-p, 噪聲脈沖寬度為1s,頻率為30100hz噪聲。耐壓ac 1500v 1min絕緣電阻5m以上，dc 500v接地第三種接地，不能接地時(shí)，亦可浮空2.4.3 輸入輸出i/o分配根據(jù)設(shè)計(jì)要求，最終設(shè)計(jì)的i/o分配表如表2-2所示。 表2-3 i/o分配表pl

19、c輸入點(diǎn)信號(hào)名稱plc輸出點(diǎn)信號(hào)名稱x01號(hào)病房1號(hào)床置位按鈕y01號(hào)病房1號(hào)燈x11號(hào)病房1號(hào)床復(fù)位按鈕y11號(hào)病房2號(hào)燈x21號(hào)病房2號(hào)床置位按鈕y21號(hào)病房燈x31號(hào)病房2號(hào)床復(fù)位按鈕y32號(hào)病房1號(hào)床床頭燈x42號(hào)病房1號(hào)床置位按鈕y42號(hào)病房2號(hào)床床頭燈x52號(hào)病房1號(hào)床復(fù)位按鈕y52號(hào)病房燈x62號(hào)病房2號(hào)床置位按鈕y63號(hào)病房1號(hào)床床頭燈x72號(hào)病房2號(hào)床復(fù)位按鈕y73號(hào)病房2號(hào)床床頭燈x103號(hào)病房1號(hào)床置位按鈕y103號(hào)病房燈x113號(hào)病房1號(hào)床復(fù)位開關(guān)y11站內(nèi)1號(hào)病房1號(hào)床燈及響鈴x123號(hào)病房2號(hào)床置位開關(guān)y12站內(nèi)1號(hào)病房2號(hào)床燈及響鈴x133號(hào)病房2號(hào)床復(fù)位開關(guān)y1

20、3站內(nèi)2號(hào)病房1號(hào)床燈及響鈴x14醫(yī)護(hù)站內(nèi)1號(hào)病房1號(hào)床復(fù)位開關(guān)y14站內(nèi)2號(hào)病房2號(hào)床燈及響鈴x15醫(yī)護(hù)站內(nèi)1號(hào)病房2號(hào)床復(fù)位開關(guān)y15站內(nèi)3號(hào)病房1號(hào)床燈及響鈴x16醫(yī)護(hù)站內(nèi)2號(hào)病房1號(hào)床復(fù)位開關(guān)y16站內(nèi)3號(hào)病房2號(hào)床燈及響鈴x17醫(yī)護(hù)站內(nèi)2號(hào)病房2號(hào)床復(fù)位開關(guān)x20醫(yī)護(hù)站內(nèi)3號(hào)病房1號(hào)床復(fù)位開關(guān)x21醫(yī)護(hù)站內(nèi)3號(hào)病房2號(hào)床復(fù)位開關(guān)2.5 plc接線圖的設(shè)計(jì)見附錄第3章 病床呼叫系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)3.1 plc程序設(shè)計(jì)方法簡介可編程控制器是將繼電器控制的概念和設(shè)計(jì)思想與計(jì)算機(jī)技術(shù)及微電子技術(shù)相結(jié)合而形成的專門從事邏輯控制的微機(jī)系統(tǒng)。在plc控制系統(tǒng)應(yīng)用中，梯形圖的往往是最主要的問題。梯形圖不但

21、沿用和發(fā)展了電氣控制技術(shù)，而且其功能和控制指令已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電氣控制范疇。它不僅可實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算，還具有算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能，是具有工業(yè)控制指令的微機(jī)系統(tǒng)。常用梯形圖程序的設(shè)計(jì)方法有邏輯代數(shù)法、經(jīng)驗(yàn)法、翻譯法、啟-保-停法、時(shí)序圖法。由于這是一個(gè)時(shí)序控制性質(zhì)型的實(shí)例，在此我采用的是時(shí)序圖法。3.2 病床呼叫系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)1.1號(hào)床燈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(duì)應(yīng)圖，加上必要的連鎖環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)如3-1所示的梯形圖程序。程序中所有的輸出信號(hào)都標(biāo)在相應(yīng)的輸出繼電器上面。 1號(hào)病房燈醫(yī)1.1床燈1.2號(hào)床燈1號(hào)病房醫(yī)1.2床燈2.1號(hào)床燈2號(hào)房燈醫(yī)2.1號(hào)床燈2.2號(hào)床

22、燈 2號(hào)房燈醫(yī)2.2號(hào)床燈3.1號(hào)床燈3號(hào)房燈醫(yī)3.1號(hào)床燈3.2號(hào)床燈3號(hào)房燈醫(yī)3.2號(hào)床燈圖3-1 病床呼叫系統(tǒng)梯形圖3.3 plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容plc控制系統(tǒng)是由plc與用戶輸入、輸出設(shè)備連接而成的。因此，plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容包括以下內(nèi)容：1. 選擇用戶輸入設(shè)備（按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、信號(hào)燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象（電動(dòng)機(jī)、電磁閥等）。2. plc的選擇。plc是plc控制系統(tǒng)的核心部件。選擇plc，包括：機(jī)型、容量的選擇及i/o模塊及電源模塊等的選擇。3. 分配i/o點(diǎn)，繪制i/o接線圖。4. 控制程序設(shè)計(jì)。包括

23、控制系統(tǒng)流程圖、梯形圖、語句表（即程序清單）等設(shè)計(jì)?？刂瞥绦蚴钦麄€(gè)系統(tǒng)工作的軟件，是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行、安全、可靠的保證。因此，設(shè)計(jì)的控制程序必須經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、修改，知道滿足要求為止。5. 必要時(shí)還需要設(shè)計(jì)控制臺(tái)（柜）。6. 編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件。包括說明書、電氣圖及電氣元件明細(xì)表。3.4 調(diào)試及仿真3.4.1仿真軟件介紹三菱模擬軟件fx-trn-beg-c是針對(duì)三菱fx系列plc系列設(shè)計(jì)的一套模擬仿真軟件，可以幫助初學(xué)者掌握和理解fx的指令系統(tǒng)，因此要求初學(xué)者必須熟悉三菱plc的指令格式和輸入方法。梯形圖程序所在的區(qū)域，必須使該區(qū)域處于激活狀態(tài)。運(yùn)用該軟件可以清楚地看到仿真的效果。3.4.2

24、仿真過程及結(jié)果因?yàn)椴〈埠艚邢到y(tǒng)的輸入信號(hào)比較多，不能一起仿真，我只選擇用一個(gè)病房來仿真。下面是一號(hào)病房仿真的情況。用該軟件上的x024代替x000，x020代替x001，x025代替x002，x021代替x003，x022代替x014,x023代替x015，y000代替y000,y001代替y001,y020代替y002,y021代替y011,y022代替y012。在該頁面進(jìn)行編程，輸入完成后，轉(zhuǎn)換后在線plc運(yùn)行。仿真界面如圖3-2所示。 圖3-2 輸入程序界面一號(hào)病房一號(hào)床按下置位按鈕（x024）且在5s內(nèi)沒有按復(fù)位按鈕(x020)，一號(hào)床頭燈y000亮，一號(hào)病房燈y020亮，醫(yī)護(hù)站一號(hào)病房一號(hào)床燈y021亮。仿真過程及現(xiàn)象如圖3-3所示 。圖3-3 一號(hào)病房一號(hào)床的仿真圖一號(hào)病房二號(hào)床按下置位按鈕(x025)且在5s沒有按下復(fù)位按鈕（x021），二號(hào)床頭燈y001亮，一號(hào)病房燈y020亮。仿真結(jié)果如圖3-4所示。圖3-4 一號(hào)病房二號(hào)床的仿真圖 一號(hào)病房一 二號(hào)床都按下置位的按鈕 （x024 x025）而且沒有按復(fù)位按鈕（x020 x021），床頭燈y000，y