【正文】 能夠順利完成此次設(shè)計(jì)，除了自己的努力外，更要感謝我們的指導(dǎo)老師雷菊陽老師，他給與我們的啟發(fā)、講解和幫助使我們少走了很多彎路。 同時(shí)，伴隨著信息通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展，無線通訊數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)將會(huì)越來越多的出現(xiàn)在 醫(yī)院的呼叫 系統(tǒng)中，使得系統(tǒng)更簡單，監(jiān)控更加方便。 利用 WinCC 作為上位機(jī)組態(tài)軟件開發(fā)的此呼叫系統(tǒng)系統(tǒng)完成滿足病房呼叫的各項(xiàng)工藝要求，并且具有界面友好、功能完善、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，為以后醫(yī)院的監(jiān)控設(shè)計(jì)具有很高的參考價(jià)值。本設(shè)計(jì)中我們將對話框中的 4個(gè) Windows 熱鍵全部禁止。 圖 為外部變量賦地址 (7) 利用 PG/PC接口程序中的診斷功能進(jìn)行通道連接診斷，若診斷結(jié)果顯示“ OK”，則完成通訊。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設(shè)計(jì) 43 圖 病房 3D 圖 2D 線路圖 2D 線路圖是一個(gè)二維俯視圖，同時(shí)還進(jìn)行了簡單的 PLC線路連接。在最后設(shè)置運(yùn)行屬性時(shí)也常常把這一界面設(shè)置為系統(tǒng)的啟動(dòng)界面。 6 圖形界面總述 本設(shè)計(jì)制作的圖形界面分為監(jiān)控界面和線路圖。這些動(dòng)態(tài)動(dòng)作被稱為事件。我們可以將對象認(rèn)做兒童的球。雖然，它要求具有 ANSI C 編程語言的工作知識，但在腳本界而中還有其它工具將使 腳本編程比大多數(shù)的編程環(huán)境要容易。它們不能用于對象的事件。用戶也可判斷與 PLC 連接的狀態(tài)，或握手錯(cuò)誤。 圖 直接連接 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設(shè)計(jì) 37 彈出“變量”選擇對話框，展開“ WINCC 變量”前面的 “ +”，選擇以前所建的驅(qū)動(dòng)程序“ SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE”并展開后，單擊其中的“ MPI”，找到 S7300MPI并展開，找到以前所建的“護(hù)士站內(nèi)病床11 確認(rèn)”變量，最后單擊“確定”按鈕。“直接連接”可用于組態(tài)畫面切換鍵，讀或上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設(shè)計(jì) 36 寫數(shù)據(jù)到過程變量標(biāo)簽中，或?qū)?shù)字值傳給圖形顯示。隨著 Windows 應(yīng)用的發(fā)展，這種類型的界面將更加廣泛使用 。項(xiàng)目圖庫，每個(gè) WinCC項(xiàng)目是唯一的并保存用戶生成的專用對象。 圖 圖形編輯器 在圖形設(shè)計(jì)面板中，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)自己的想法，進(jìn)行圖形的編輯與設(shè)計(jì) 。 圖形編輯器支持 16 層畫面的組態(tài)，對于編組對象，可以不拆開編組對象就能直接修改組中的個(gè)別對象的屬性。 在建立過程變量前，必須先安裝一個(gè)通訊驅(qū)動(dòng)程序和建立一個(gè)邏輯連接。簡單地說，變量標(biāo)簽就是 WinCC與過程通訊所要監(jiān)視的對象。 4) 設(shè)置運(yùn)行環(huán)境 在項(xiàng)目環(huán)境的計(jì)算機(jī)屬性一項(xiàng)中設(shè)置。 項(xiàng)目的設(shè)置 為了更有效地創(chuàng)建 WinCC 項(xiàng)目，應(yīng)對項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)給出一些初步的考慮。本次關(guān)閉 WinCC前所打開的項(xiàng)目，在下一次啟動(dòng) WinCC是也將自動(dòng)打開 。 6) 與基于 PC 的控制器 SIMATIC WinCC 的緊密接口 :PLC 操作、監(jiān)控系統(tǒng)在一臺 PC 機(jī)上結(jié)合無疑是一個(gè)面向未來的概念。 8）用戶管理器 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設(shè)計(jì) 26 用戶管理器 (user administrator)用來分配、管理和監(jiān) 控用戶對組態(tài)和運(yùn)行系統(tǒng)的訪問權(quán)限。 WinCC 的系統(tǒng)構(gòu)成 WinCC 基本系統(tǒng)是很多應(yīng)用程序的核心，它包含以下九大部件： 1）變量管理器 變量管理器 (tag management)管理 WinCC 中所使用的外部變量、內(nèi)部上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設(shè)計(jì) 25 變量和通訊驅(qū)動(dòng)程序。 WinCC 將 Windows NT 應(yīng)用程序的現(xiàn)代體系結(jié)構(gòu)和使用方便的圖形設(shè)計(jì)程序集合在一起，可以很方便地生成人機(jī)界面，建立完整的過程監(jiān)控解決方案。 在 S7300的 CPU的存儲器中留有一塊區(qū)域用于存儲計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，每個(gè)計(jì)數(shù)器需要 2 byte，不同的 CPU 模板，用于計(jì)數(shù)器的存儲區(qū)域也不同，最多允許使用 64～ 512個(gè)計(jì)數(shù)器。 圖 PLC 硬件配置 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設(shè)計(jì) 18 根據(jù)任務(wù)描述，可以將上述系統(tǒng)功能劃分為兩個(gè)子功能： （ 1）總控制控制：負(fù)責(zé)病房區(qū)和護(hù)士站的總開關(guān)。如圖 所示。如果選擇了電源模板 PS307，必須安裝在 1號槽位上。 （ 2） 環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng) PLC具有良好的環(huán)境適應(yīng)性，可應(yīng)用于十分惡劣的工業(yè)現(xiàn)場。該過程在機(jī)器運(yùn)行中是否被執(zhí)行是可控的。 WDT 的定時(shí)可由用戶修改，一般在 100～ 200ms之間。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設(shè)計(jì) 13 PLC可被看成是在系統(tǒng)軟件支持下的一種掃描設(shè)備。而前一次呼叫的病房報(bào)警指示燈仍然常亮。 b、在患者呼叫時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)啟動(dòng)，護(hù)士站病房報(bào)警指示燈開始閃爍 ，振鈴啟動(dòng)，同時(shí)護(hù)士站顯示器顯示呼叫病床號，指示醫(yī)護(hù)人員立即響應(yīng)。呼叫源每張病床配備一個(gè)，呼叫源一般放在病床床頭。其結(jié)構(gòu)框圖如下： 圖 PLC 結(jié)構(gòu)圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設(shè)計(jì) 10 （ 1）中央處理單元 (CPU) 中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控制中樞，它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)、檢查電源、存儲器 I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)；并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。 在該設(shè)計(jì)中每個(gè)病房都有一個(gè)按鍵，當(dāng)患者有需要時(shí)，按下按鍵，此時(shí) 值班室的顯示屏可顯示此患者的床位號，多人使用時(shí)可實(shí)現(xiàn)循環(huán)顯示，醫(yī)護(hù)人 員按下“響應(yīng)”鍵取消當(dāng)前呼叫。 繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如 電流 、電壓、功率、 阻抗 、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應(yīng)機(jī)構(gòu)（輸入部分）；有能對被控電路實(shí)現(xiàn) “ 通 ” 、 “ 斷 ” 控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸出部分）；因此，通過在護(hù)士站和病房之間建立電路連接，利用繼電器對電路的“通”“斷”來實(shí)現(xiàn)病房與護(hù)士站之間的聯(lián)系。因此呼叫系統(tǒng)的優(yōu)劣直接關(guān)系到病人的安危，歷來受到各大醫(yī)院的普遍重視。為醫(yī)院和患者都帶來方便。本文設(shè)計(jì)的是有線式的，適合較小的醫(yī)院病房使用，具有成本低，易于操作、安裝和維護(hù)，而且具有可靠穩(wěn)定 ，對其他醫(yī)療設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生干擾的特點(diǎn)；但受到布線較多，影響美觀，故不適宜較大的醫(yī)院。這些工作有利于改善服務(wù)量，提高效率并增加企業(yè)效益，從而贏得良好的社會(huì)聲譽(yù)。采用 WinCC 人機(jī)界面作為上位機(jī)，有監(jiān)控、組態(tài)、開發(fā)功能。 展望 ........................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽?！搬t(yī)院緊急呼叫系統(tǒng)”可以實(shí)現(xiàn)對病房的智能化管理，可實(shí)現(xiàn)呼叫、求救警報(bào)、顯示等等功能。 station on the hospital beds in each ward and its corresponding realtime remote monitoring and management arrangements for nurses to better care. Keywords: PLC， Control program ， WINCC， interface of manmachine，Remote monitoring and management 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設(shè)計(jì) 4 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設(shè)計(jì) 韋 吉 011210228 0 引言 伴隨著醫(yī)療體制改革的不斷深化和醫(yī)療事業(yè)的飛速發(fā)展，越來越多的人們需要迅捷、方便地得到醫(yī)院的各種各樣的醫(yī)療服務(wù)，這必將使醫(yī)院之間的競爭日趨激烈。它要求及時(shí)、準(zhǔn)確可靠、簡便可行、利于推廣。 國內(nèi)許多的呼叫中心其服務(wù)模式，已經(jīng)從單純的客戶服務(wù)向服務(wù)與經(jīng)營的混合型模式轉(zhuǎn)變。 課題研究的主要內(nèi)容和意義 病床呼叫是傳送病床信息的重要手段。它具有 控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)之間的互動(dòng)關(guān)系。 根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，初定選擇 51 系列的單片機(jī)，該系統(tǒng)以 AT89C51 單片機(jī)為核心，輔以矩陣鍵盤、 LED顯示電路和部分簡單模擬和數(shù)字電路組成上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設(shè)計(jì) 8 的能夠?qū)崿F(xiàn)病人和醫(yī)護(hù)人員之間信息的傳 遞。 基于 PLC可編程控制器控制系統(tǒng) 相對于單片機(jī)，本課題選擇了更具優(yōu)勢的 PLC可編程控制器的控制系統(tǒng)。如果沒有一個(gè)良好的可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此 PLC 的制造商對電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視，一般交流電壓波動(dòng)在 +10%(+15%)范圍內(nèi)可以不采取其它措施，而將 PLC 直接 連接到交流電網(wǎng)上去。 系統(tǒng)流程 a、病人按下病床緊急按鈕時(shí)，病床警示燈亮提示患者已發(fā)出呼叫請求。護(hù)士站顯示器和通道顯示器可以顯示當(dāng)前的時(shí)間或被消隱。呼叫次數(shù)加“ 1”信號取自醫(yī)護(hù)人員處理完呼叫后的復(fù)位按鈕，以保證記錄的準(zhǔn)確性。 自診斷測試掃描過程 為保證設(shè)備的可靠性，及時(shí)反應(yīng)所出現(xiàn)的故障， PLC都具有自監(jiān)視功能。用戶程序的長短，會(huì)影響過程所用的時(shí)間。封鎖 I／ O 就是關(guān)閉 I／ O 掃描過程。對于邏輯信號，輸入和輸出采用開關(guān)方式，不需要進(jìn)行電上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設(shè)計(jì) 15 平轉(zhuǎn)換 和驅(qū)動(dòng)放大；對于模擬信號，輸入和輸出采用傳感器、儀表和驅(qū)動(dòng)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)信號。 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng)的硬件組態(tài)及程序設(shè)計(jì) 創(chuàng)建項(xiàng)目 打開【 SIMATIC Manager】，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出 “ 新建項(xiàng)目 ” 向?qū)В▓D78），同時(shí)，也可以通過選擇菜單【文件】 |【新建項(xiàng)目 ” 向?qū)А看蜷_。 硬件組態(tài)程序 打開前面建立的項(xiàng)目畢業(yè)設(shè)計(jì)，在項(xiàng)目的根接點(diǎn)下插入一個(gè)“SIMATIC 300 站點(diǎn) ” ，將站點(diǎn)命名 為 SIMATIC300，選中左邊窗口的“SIMATIC 300” ，在右邊窗口可以看到 “ 硬件 ” 的圖標(biāo)。可以使用位邏輯指令掃描布爾（ BOOL）操作數(shù)的狀態(tài)，通過“與（ AND）”、“或（ OR）”、“異或（ XOR）”及其組合操作實(shí)現(xiàn)邏輯操作。 程序如圖 。 除了這些系統(tǒng)功能外， WinCC 還提供了開放的界面用于用戶解決方案。 5）報(bào)表編輯器 報(bào)表編輯器 (report designer)提供許多標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)表，也可以設(shè)計(jì)各種格式的報(bào)表，并可按照預(yù)定的時(shí)間進(jìn)行打印。 4) 強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)接口 (如 OLE， ActiveX， OPC):WinCC 建立了像 DDE，OLE 等在 Windows 程序間交換數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)接口，因此能毫無困難的集成ActiveX控件和 OPC 服務(wù)器、客戶端功能。 建立“畢業(yè)設(shè)計(jì)”項(xiàng)目的步驟如下：選擇“單用戶項(xiàng)目”并單擊“確定”按鈕。窗口右邊顯示左邊組件或文件夾所對應(yīng)的元件。因此，建議在創(chuàng)建項(xiàng)目之前就確定合適的名稱。本項(xiàng)目運(yùn)行時(shí)的顯示畫面設(shè)置為全屏顯示。通道單元可用于建立與多個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的邏輯連接。 圖 在變量組中添加變量 同理，再對病房 2，病房 3，病房 4 變量組分別建立變量，然后再設(shè)置變量屬性。當(dāng)通過 WinCC瀏覽器切換圖形中的用戶界面時(shí)，系統(tǒng)同時(shí)切換對象名稱、對象組及用戶定義的接口參數(shù)。 圖 對象選項(xiàng)板 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設(shè)計(jì) 34 WinCC圖庫 WinCC 圖庫可以從工具條或下拉式菜單中打開 (如圖所示 )。 如圖所示。接 下來以監(jiān)控畫面中的病房 1 中的病床 1 為例，說明具體組態(tài)過程。一旦某個(gè)對象事件上連有“直接連接”，則在該事件位置出現(xiàn)一個(gè)藍(lán)色的閃電箭頭。該表達(dá)式可以是簡單的，如過程變量中的值。稱為簡化的腳本編程。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設(shè)計(jì) 39 圖 連接變量 然后在“動(dòng)態(tài)值范圍”對話框中，將數(shù)據(jù)類型改成“布爾型”：將“表達(dá)式 /公式的結(jié)果” “有效值范圍”下的“是 /真”的“背景顏色”改成紅色：將“否 /假”的“背景顏色”改為綠色：單擊“應(yīng)用”按鈕。 工具條：含有幫助生成腳本和設(shè)置觸發(fā)器的工具。與球 (或任何其它對象 )相連的還有其它的動(dòng)態(tài)事件。同樣地，所列出的屬性都能用相似的方法改變。 在界面標(biāo)題兩側(cè)，還顯示了日期和時(shí)間，方便操作員查看。監(jiān)控畫面如圖 所示。 WinCC要與網(wǎng)絡(luò)建立通訊連接，必須做以下工作：為 PLC 選擇與 WinCC進(jìn)行通訊的合適的通訊模塊；為 WinCC所在的站的PC 機(jī)選擇合適的通訊處理器；在 WinCC 項(xiàng)目上選擇通道單元 。 我們還可以定義一個(gè)外部運(yùn)用，當(dāng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)時(shí)此外部應(yīng)用也被激活。 7 結(jié)束語 本文設(shè)計(jì)開發(fā) 的醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng)系統(tǒng)是一個(gè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的使用項(xiàng)目，系統(tǒng)為醫(yī)院的運(yùn)行管理提供了先進(jìn)的科學(xué)手段，使醫(yī)院得到了更科學(xué)完善地管理。