目录
一、课题分析 ........................................................................................................................... 2 1、课题设计的目的： ............................................................................................................. 2 2、设计内容及要实现的目标： ......................................................................................... 2 3、课题分析及修改： ..................................................................................................... 2 二、硬件电路设计 ................................................................................................................... 3 1、PLC 选型和配置： .............................................................................................................. 3 2、I/O接线图： .................................................................................................................. 3 三、程序设计 ........................................................................................................................... 4 1、设计原则： ......................................................................................................................... 4 2、设计内容： ..................................................................................................................... 4 3、设计步骤： ..................................................................................................................... 4 四、系统仿真和调试 ............................................................................................................. 15 1、程序输入： ....................................................................................................................... 15 2、仿真过程 ....................................................................................................................... 16 3、工作过程： ............................................................................................................... 16 3、优先级判断说明： ................................................................................................... 16 五、结束语 ............................................................................................................................. 17 参考文献 ................................................................................................................................. 18
一、课题分析
1、课题设计的目的：
课程设计的主要目的是：综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能，相对独立地设计和调试一个小型PLC 应用系统，使学生获得控制技术工程的基本训练，提高工程意识和实践技能。同时提高学生对文献资料的检索和信息处理的能力，以及编写和整理设计文档的能力。
2、设计内容及要实现的目标：
1) 共有3个病房，每间病房4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方可被重置。
3、课题分析及修改：
经过对设计任务分析，再结合实际情况并经过老师的同意，我们对设计的要求进行了稍微的修改：要求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，我们设计时是按照一旦病人按下紧急呼叫按钮，该病床床头紧急指示灯立即动作。
二、硬件电路设计
1、PLC 选型和配置：
我们根据输入输出点数，选择FX 2N-80MR-001 PLC 2、I/O接线图：
三、程序设计
1、设计原则：
1）最大限度的满足机械电气设备或生产过程的控制要求； 2）在满足控制要求的情况下，力求使控制系统简单、经济； 3）保证控制系统的安全可靠；
4）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：
1）拟定控制系统设计的技术要求； 2）选定PLC 型号；
3）编制PLC 的输入/输出端子接线图；
4）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；
3、设计步骤：
1）深入了解和分析被控制对象的工艺条件及控制要求； 2）选择适合的的PLC 类型； 3）分配I/O点； 4）设计控制系统梯形图； 5）输入并调试程序。
4、梯形图
5、PLC 地址分配表
四、系统仿真和调试
1、程序输入：
1）首先运行PLC 程序软件，把所设计的程序输入程序软件中。
2）对程序进行检测，然后调试。
3）调试无误后进行仿真。
2、仿真过程
3、工作过程：
1）呼叫过程：当一号病房一号床位需要帮助时，他可以按下紧急呼叫按钮即X000，他所在床位的继电器线圈就会得电，它的常开触点就会闭合即M0闭合，他所在的病床床头灯即Y000就会亮，同时计时器T0开始计时。如果他在五秒之内按下复位按钮X001，床头灯立即灭（这是为了防止病人误按造成麻烦），计时结束后，病房门口紧急指示灯Y4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Y17。
2）处理过程：护士站的病房紧急呼叫中心内，护士听见呼叫声并看见闪烁指示灯Y17闪烁，她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（呼叫优先级下面详细介绍），待事故处理妥当后，护士按下复位按钮X001，病房紧急闪烁指示灯和病床上的紧急指示灯方可被重置。
由于病床呼叫是并行运行的，所以其他病床的工作过程和一病房一病床的类似。
3、优先级判断说明：
在护士站的病房紧急呼叫中心设计了优先级判断灯阵Y33-Y43。具体判断过
程如下：Y33-Y43
组成灯阵，其中行代表病房，列代表先后顺序，即当哪一个房
间先呼叫，它所在的第一列的灯就先亮，第二个呼叫的它所在的第二列的灯就亮，第三个呼叫的它所在的第三列的灯就亮。优先级判断灯阵如下表：
五、结束语
通过本次病床系统的课程设计，我们实现了病床呼叫系统的各个要求，并且具有良好地优先级判断能力，从实际出发，达到了很好的仿真效果。本次的课程设计，不仅使我熟悉了PLC 的基本编程方法，而且还加深了我对PLC 梯形图、指令表、外部接线图的理解，对PLC 的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论知识运用的过程中，不但提高了我的工程素质，还提高了我的工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。通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。
拿到病床呼叫系统这个课程设计题目后，首先我们对设计要求进行了分析，发现其中有个要求与实际不符合，经过思考与讨论后，我们决定按照实际出发，并在接下来的几天中，我们不断的设计、修改、调试、仿真，经过不断的探索和努力，我们终于完成了设计要求。
理论知识与实践运用总是存在很大的差距的。在没有做课程设计以前，我们对知识的掌握都只是在思想上的，对一些细节不加重视。当我们把自己编出来的程序运用到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。
从动手调试的过程中，增加了我们对这项技术的了解，使我们体会到了只有好好学习，才能解决问题。从理论中得出结论，才能真正的学到知识，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。培养了我们实际动手能力和解决问题的能力，这使我们更深层次的接触到了我们以后的工作方向，而且这次实习更接近于我们以后的工作内容，所以这些都为我们以后的学习和工作打下了坚实的基础。
本次的课程设计任务已接近尾声，但却使我受益匪浅。我们将理论知识与实践运用相结合，不断发现自己的不足，努力提高自己的动手能力与解决问题的
能力，并敢于创新，不断挑战，最终我们取得了很好的效果。通过这次课程设计，不仅巩固了自己所学的专业知识，也为自己今后的学习和工作指明了方向。我相信，只要我们今后更加努力的学习专业知识，提高自身解决问题的能力，我们定会在今后的事业上开辟一番新天地。
参考文献
[1] 郁汉琪. 电气控制与可编程序控制器应用技术[M].南京: 东南大学出版社，2003．
[2] 马志溪. 电气工程设计[M].北京: 机械工业出版社，2002． [3] 余雷声. 电气控制与PLC 应用.[M].北京:机械工业出版社,1995
[4] 张华林，林达明，无线病房呼叫系统的设计。国外电子元器件，2006.8 [5] 董德发，张天春. 自控工程设计基础[M].大庆：大庆石油学院，1999.
目录
一、课题分析 ........................................................................................................................... 2 1、课题设计的目的： ............................................................................................................. 2 2、设计内容及要实现的目标： ......................................................................................... 2 3、课题分析及修改： ..................................................................................................... 2 二、硬件电路设计 ................................................................................................................... 3 1、PLC 选型和配置： .............................................................................................................. 3 2、I/O接线图： .................................................................................................................. 3 三、程序设计 ........................................................................................................................... 4 1、设计原则： ......................................................................................................................... 4 2、设计内容： ..................................................................................................................... 4 3、设计步骤： ..................................................................................................................... 4 四、系统仿真和调试 ............................................................................................................. 15 1、程序输入： ....................................................................................................................... 15 2、仿真过程 ....................................................................................................................... 16 3、工作过程： ............................................................................................................... 16 3、优先级判断说明： ................................................................................................... 16 五、结束语 ............................................................................................................................. 17 参考文献 ................................................................................................................................. 18
一、课题分析
1、课题设计的目的：
课程设计的主要目的是：综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能，相对独立地设计和调试一个小型PLC 应用系统，使学生获得控制技术工程的基本训练，提高工程意识和实践技能。同时提高学生对文献资料的检索和信息处理的能力，以及编写和整理设计文档的能力。
2、设计内容及要实现的目标：
1) 共有3个病房，每间病房4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方可被重置。
3、课题分析及修改：
经过对设计任务分析，再结合实际情况并经过老师的同意，我们对设计的要求进行了稍微的修改：要求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，我们设计时是按照一旦病人按下紧急呼叫按钮，该病床床头紧急指示灯立即动作。
二、硬件电路设计
1、PLC 选型和配置：
我们根据输入输出点数，选择FX 2N-80MR-001 PLC 2、I/O接线图：
三、程序设计
1、设计原则：
1）最大限度的满足机械电气设备或生产过程的控制要求； 2）在满足控制要求的情况下，力求使控制系统简单、经济； 3）保证控制系统的安全可靠；
4）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：
1）拟定控制系统设计的技术要求； 2）选定PLC 型号；
3）编制PLC 的输入/输出端子接线图；
4）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；
3、设计步骤：
1）深入了解和分析被控制对象的工艺条件及控制要求； 2）选择适合的的PLC 类型； 3）分配I/O点； 4）设计控制系统梯形图； 5）输入并调试程序。
4、梯形图
5、PLC 地址分配表
四、系统仿真和调试
1、程序输入：
1）首先运行PLC 程序软件，把所设计的程序输入程序软件中。
2）对程序进行检测，然后调试。
3）调试无误后进行仿真。
2、仿真过程
3、工作过程：
1）呼叫过程：当一号病房一号床位需要帮助时，他可以按下紧急呼叫按钮即X000，他所在床位的继电器线圈就会得电，它的常开触点就会闭合即M0闭合，他所在的病床床头灯即Y000就会亮，同时计时器T0开始计时。如果他在五秒之内按下复位按钮X001，床头灯立即灭（这是为了防止病人误按造成麻烦），计时结束后，病房门口紧急指示灯Y4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Y17。
2）处理过程：护士站的病房紧急呼叫中心内，护士听见呼叫声并看见闪烁指示灯Y17闪烁，她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（呼叫优先级下面详细介绍），待事故处理妥当后，护士按下复位按钮X001，病房紧急闪烁指示灯和病床上的紧急指示灯方可被重置。
由于病床呼叫是并行运行的，所以其他病床的工作过程和一病房一病床的类似。
3、优先级判断说明：
在护士站的病房紧急呼叫中心设计了优先级判断灯阵Y33-Y43。具体判断过
程如下：Y33-Y43
组成灯阵，其中行代表病房，列代表先后顺序，即当哪一个房
间先呼叫，它所在的第一列的灯就先亮，第二个呼叫的它所在的第二列的灯就亮，第三个呼叫的它所在的第三列的灯就亮。优先级判断灯阵如下表：
五、结束语
通过本次病床系统的课程设计，我们实现了病床呼叫系统的各个要求，并且具有良好地优先级判断能力，从实际出发，达到了很好的仿真效果。本次的课程设计，不仅使我熟悉了PLC 的基本编程方法，而且还加深了我对PLC 梯形图、指令表、外部接线图的理解，对PLC 的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论知识运用的过程中，不但提高了我的工程素质，还提高了我的工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。通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。
拿到病床呼叫系统这个课程设计题目后，首先我们对设计要求进行了分析，发现其中有个要求与实际不符合，经过思考与讨论后，我们决定按照实际出发，并在接下来的几天中，我们不断的设计、修改、调试、仿真，经过不断的探索和努力，我们终于完成了设计要求。
理论知识与实践运用总是存在很大的差距的。在没有做课程设计以前，我们对知识的掌握都只是在思想上的，对一些细节不加重视。当我们把自己编出来的程序运用到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。
从动手调试的过程中，增加了我们对这项技术的了解，使我们体会到了只有好好学习，才能解决问题。从理论中得出结论，才能真正的学到知识，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。培养了我们实际动手能力和解决问题的能力，这使我们更深层次的接触到了我们以后的工作方向，而且这次实习更接近于我们以后的工作内容，所以这些都为我们以后的学习和工作打下了坚实的基础。
本次的课程设计任务已接近尾声，但却使我受益匪浅。我们将理论知识与实践运用相结合，不断发现自己的不足，努力提高自己的动手能力与解决问题的
能力，并敢于创新，不断挑战，最终我们取得了很好的效果。通过这次课程设计，不仅巩固了自己所学的专业知识，也为自己今后的学习和工作指明了方向。我相信，只要我们今后更加努力的学习专业知识，提高自身解决问题的能力，我们定会在今后的事业上开辟一番新天地。
参考文献
[1] 郁汉琪. 电气控制与可编程序控制器应用技术[M].南京: 东南大学出版社，2003．
[2] 马志溪. 电气工程设计[M].北京: 机械工业出版社，2002． [3] 余雷声. 电气控制与PLC 应用.[M].北京:机械工业出版社,1995
[4] 张华林，林达明，无线病房呼叫系统的设计。国外电子元器件，2006.8 [5] 董德发，张天春. 自控工程设计基础[M].大庆：大庆石油学院，1999.