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输入输出点数和价格成正比。当点数增加到一定数值时,所对应的存储器容量相应增加,因此,点数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑,使整个控制系统有较合理的性能价格比。本课题所设计的病床呼叫系统属于中型控制系统,结合经济性的考虑因此选择整体型PLC。
综合以上因素,本课题的设计采用西门子公司S7-200系列PLC来实现整个自动系统的控制,如图3—3所示。所采用的是CPU226。它具有24输入/16输出共40个数字量I/O点。它可以连接7个扩展模块,最大可以扩展至248路的数字量I/O点或35路模拟量I/O点。26K字节程序和数据存储空间。2个RS485通讯/编程口,6个独立的高速计数器。I/O端子排可以整体拆卸。多被用于有较高要求的控制系统,需要更多的输入/输出点,要求更加强大的模块扩展能力,高速的运行速度和功能。完全适用于一些复杂的中小型控制系统。
图3—3 西门子PLC S7-200系列
(3)西门子S7-200 PLC具有以下优点 (A) 可靠性
PLC不需要大量的活动元件和连线电子元件,使它的连线减少。同时,系统的维修简单,维修时间短。PLC采用了一系列可靠性设计的方法进行设计。PLC是为工业生产过程控制而设计的控制装置,它有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言,使得编程出错率大大降低。
(B)易操作性
PLC的易操作性非常高。它操作方便、编程简单、维修容易,一般不易发生操作失误。对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。程序的输入直接可接显示,更
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改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或程序寻找,然后进行更改。PLC有多种程序设计语言可供使用。因为梯形图和电气原理图非常相似,易于掌握和理解。PLC的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低,当系统发生故障时,通过硬件和软件的自诊断,便于维修人员快速找到故障部位。
(C) 灵活性
PLC采用梯形图、功能表图、功能模块和语句描述作为编程语言。编程方法的多样性使编程更加简单、应用得到了拓展。操作十分灵活方便,监视和控制变量十分容易。
3.2 I/O接线图
响铃S11S22S33S44S55S66S77S88S99S1010S1111S1212S1313S1414S15S1616S1717S1818S1919S2020I2.4Q2.420I2.3Q2.319D20I2.2Q2.218D19I2.1Q2.117D18I2.0Q2.016D1715I1.6I1.7I1.5I1.4I1.3I1.2I1.1I1.0I0.7I0.6I0.5Q0.55678I0.4Q0.44D5D6D7I0.3Q0.33D4GNDI0.2Q0.22D3I0.1Q0.11D1D2BellPLC224Q0.6Q0.7Q1.0Q1.1Q1.2D8D9D10D11D12D13D149101112131415Q1.3Q1.4Q1.5Q1.6Q1.7D15D16GND
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3.3 S7-200编程
STEP7编程软件是一个用于SIMATIC可编程逻辑控制器的组态和编程的标准软件包。STEP7标准软件包提供一系列的应用工具,STEP7编程软件可以对硬件和网络实现组态,具有简单、直观、便于修改等特点。该软件提供了在线编程和离线编程,可对PLC在线上载或下载。利用STEP7可以方便地创建一个自动化解决方案。
项目可用来存储为自动化任务解决方案而生成的数据和程序。这些数据包括:硬件结构的组态数据及模板参数;网络通讯的组态数据以及为可编程模板编制的程序。它们都被收集在一个项目下。
编程步骤:
(1)打开S7-200编程软件,新建项目工程,项目名为医院住院呼叫系统设计,如图3-4所示:
图3-4 新建项目工程
(2)定义变量窗口如下图3-5:
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图3-5 定义变量窗口
(3)下面就可以在程序块部分进行编程了。 3.4 梯形图程序设计 3.4.1 主程序设计
(1)当医生需要了解病房动态及病人情况时,只需按下床位号就可以及时和病人取得联系,提高了医院的工作效率也为医生提供了方便。这里拿一号病房一号病床来举例,医生只需按下101号键就可以和病人取得联系,其部分相应程序如下,完整程序见附录:
(2)如果多个病房同时呼叫医生,本系统实现了重症病房指示灯闪烁频率比普通
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病房快,且重症病房优先应答,同时自动知会普通病房请他稍等一下。其部分程序如下:
(3)当病人需要医生帮助时,只需按下床边的呼叫按钮,护士站就可以收到病人的呼叫信息,15秒之内如果有护士按下复位键,则指示灯及铃响关闭。如果没人应答,15秒之后指示灯及响铃自动停止,且在显示屏上循环显示该病房号和病床号。其部分程序如下所示:
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