【正文】 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 45 (2) 在控制面板中打開“ PG/PC接口”對話框，設置參數(shù)完成訪問點和通訊處理器之間的分配； (3) 完成通訊處理器的調(diào)試； (4) 在 WinCC 的變量管理器中添加驅(qū)動程序“ SIMATIC S7 Protocol ” ； (5) 在該驅(qū)動程序 中的 Profibus選項中創(chuàng)建連接并設置參數(shù)； (6) 為 WinCC中相應的外部變量賦地址，如圖 。我們還可以選擇需要禁止的 Windows熱鍵。經(jīng)過模擬運行和在線調(diào)試，該系統(tǒng)達到了很好的效果。 在本課題的醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng)中，完成了監(jiān)控的功能，未來將嘗試與數(shù)據(jù)庫建立連接，實現(xiàn)能實時寫入、存儲和讀取病人詳細信息，給病人帶來更大的便利。 通過這次設計使自己的理論和實際操作能力都有了大幅度的提高。同時要感謝教研室的所有老師給與的幫助。 本次畢業(yè)設計歷時將近一個學期 ，設計結果符合最初的設計思路和基本 要求。 本人在設計過程中，了解了病房監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀，并熟練掌握了WinCC 的一些基本操作。我們還可以定義項目運行時的開始畫面。否則，應根據(jù)系統(tǒng)提示進行調(diào)試。如圖 所示。這個界面的內(nèi)容很簡單，主要由系統(tǒng)名稱文本和一些按鈕組成。監(jiān)控界面包括呼叫監(jiān)上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 41 控、 3D 界面和登錄界面。 WinCC中的對象也有與其相連的屬性和事件。我們的‘實的球’的物理屬性可以由我們所直接觀察到的東西來 定義。 C 腳本界而由 4個主要區(qū)域組成： 代碼窗口：可以輸人到屬性或事件函數(shù)的 C 代碼區(qū)。 首先創(chuàng)建一個圓表示護士站內(nèi)病床 11的呼叫燈，單擊鼠標右鍵，選擇“屬性”命令，彈出“對象屬性”的對話框，選擇“屬性” “顏色” “背景顏色”，選中“背景顏色”后面的燈泡圖標，單擊鼠標右鍵，在彈出的的菜單中選擇“動態(tài)對話框”命令。與直接連接不同，動態(tài)對話框需要一個觸發(fā)器才能執(zhí)行。 如圖 。 直接連接界面是一個功能強大，事件驅(qū)動的工具，它允許用戶將一個值從一個源放到另一個目標中。隨著每一次處理器技術的重大改進，用戶對這些界面的功能展望又進一步。用戶可以簡單地將任何生成的專用對象拖人項目圖庫中，井給它一個名稱。 圖形面板如下所示。 用戶可以動態(tài)控制所有圖形對象的外觀，幾何外行、顏色、樣式等屬性都可以通過變量或從腳本直接尋址來更改。在前面已建立了一個名為 NewConnection 的邏輯連接。 PLC驅(qū)動 為了與外部設備進行通訊，必須組態(tài)用于該設備的通道。包括運行時顯示畫面的形式(如是否全屏顯示等 )、啟動畫面、運行的控制模塊等。根據(jù)所規(guī)劃項目的大小，按照確定的規(guī)則進行某些設置，在開始創(chuàng)建一個項目前應考慮以下幾方面： 1) 項目類型 在開始創(chuàng)建項目前，應清楚創(chuàng)建的是單用戶項目，還是多用戶項目。如果本次關閉 WinCC前項目是激活的，則下一次啟動 WinCC也是將自動激活所打開的項目。在此前提下， WinCC和 WinAC實現(xiàn)了西門子的基于陀的強大自動化解決方案。 9）交叉引用表 交叉引用表 (crossreference)負責搜索在畫面、函數(shù)、歸檔和消息中所使用的變量函數(shù)、 OLE 對象和 ActiveX控件。 2）圖形編輯器 圖形編輯器 (graphics designer)用于設計各種圖形畫面并使其動態(tài)化。各系統(tǒng)集成商還可以用 WinCC作為其系統(tǒng)的擴展基礎，通過開放接口開發(fā)自己的應用軟件。在 S7300中有 3 種計數(shù)器可供選上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 21 擇： 加計數(shù)器 減計數(shù)器 可逆計數(shù)器 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng)的 PLC程序 （詳見附圖） 部分程序控制功能 （ 1）站內(nèi)提示燈：一旦有呼叫，護士站區(qū)的總提示燈就會亮起，提醒護士此時有呼叫，并且只要有任何一病床未處理，提示燈將不會滅掉。 （ 2）各病床單獨控制：負責各自相對應的病房的呼叫功能。 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 16 圖 新建項目 在工具欄中單擊按鈕 或在【文件】菜單下單擊【新建】，可以直接創(chuàng) 建一個新項目。 CPU模板的安裝位置緊挨著電源模板，安裝在 2 號槽位上。在電源瞬間斷電的情況下，仍可正常工作。 CPU 在處理用戶程序時，使用的輸入值不是直接從輸入點讀取的運算的結果也不直接送到實際輸出點，而是在內(nèi)存中設置了兩個映像寄存器：一個為輸入映像寄存器，另上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 14 一個為輸出映像寄存器。其它的執(zhí)行結果錯誤可由程序設計者通過標志位進行處理。它一直周而復始地循環(huán)掃描并執(zhí)行由系統(tǒng)軟件規(guī)定好的任務。閃爍和常亮指示燈的區(qū)別為：閃爍燈告知相應的病房有患者呼叫，常亮燈記錄了另一病房有醫(yī)護人員正在現(xiàn)場處理中。執(zhí)行醫(yī)護人員首先按動響應按鈕切斷振鈴，將閃爍病房報警指示燈變?yōu)槌Ａ?，同時啟動對講機，可以向患者發(fā)出詢問或直接到現(xiàn)場處理?；颊哂泻艚姓埱髸r，按下手持式按鈕向護士站呼叫。當 PLC 投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后，按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)，等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行直 到停止運行。系統(tǒng)結構框圖與系統(tǒng)原理示意圖如下圖。 因繼電器具有壽命、可靠度較高，其靈敏度高，控制的功率小，干擾小 ，切換速度快等特點，并且市場上的繼電器種類多，價格低廉，功能強大，因此利用繼電器的控制方案可以很好地實現(xiàn)病房與護士站之間的信息傳遞。它 要求及時、準確、可靠、簡便可行、利于推廣。 在中國，約在 30， 000 個醫(yī)院中僅 30 ％的醫(yī)院擁有自己的信息管理系統(tǒng)；擁有前端電話接入系統(tǒng)的醫(yī)院就更少了。 病床呼叫管理系統(tǒng)便于病員快捷的呼叫護士，縮短人工呼叫的時間。如何利用先進的信息技術為醫(yī)院服務，更大程度的提高醫(yī)院的服務質(zhì)量及利潤，是醫(yī)院信息化建設中的一個重要著眼點。根據(jù)控制要求可以利用 PLC 編寫系統(tǒng)的控制程序，通過 WINCC可以創(chuàng)建呼叫系統(tǒng)的界面，再利用 WINCC與 PLC之間建立通信，最終通過組態(tài)畫面可以使病人的呼叫狀況實時地反映在電腦上，從而實現(xiàn)護士站對醫(yī)院中每個病房與其對應病床進行實時的遠程監(jiān)控和管理，從而更好地安排護士進行護理。 致謝 ........................... 錯誤 !未定義書簽。而病床求助呼叫是傳送臨床信息的重要手段，因此它要求及時、準確、可靠、簡便可行。s condition in real time to reflect on the puter, In order 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 3 to achieve the nurses39。病床呼叫系統(tǒng)的優(yōu)劣直接影響到病員的安危，歷來受到各大醫(yī)院的普遍重視。 1 病床呼叫系統(tǒng)發(fā)展概況 呼叫系統(tǒng)發(fā)展到今天，從應用層面可以說已經(jīng)進入到商業(yè)化運營階段。無線式病房呼叫系統(tǒng)可靠性差，而且無線電波會干擾其它醫(yī)療儀器設備，目前大多數(shù)醫(yī)院不采用無線呼叫系統(tǒng)。 繼電器設計 繼電器是一種電控制 器件 ，是當輸入量的變化達到規(guī)定要求時，在電上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 7 氣輸出電路中使被控量發(fā)生預定的階躍變化的一種電器。 基于單片機的控制系統(tǒng) 相對于繼電器的控制系統(tǒng)，單片機控制具有其自身的優(yōu)勢。因此對于醫(yī)院這種對故障率和抗干擾能力要求相對較高的條件下，單片機系統(tǒng)也具有自身的不足之處。 （ 3）電源 PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要得作用。系統(tǒng)采用主從結構形式后，主機中的 PLC還可以通過網(wǎng)線與計算機相接，將多個護士站聯(lián)網(wǎng)構成病房監(jiān)護管理中心。被清除信號包括病床指示燈、護士站病房報警指示燈。在鎖定時間內(nèi)將隨時顯示該病區(qū)的呼叫次數(shù)。典型的 PLC 在一個周期中可完成以下 5個掃描過程。該過程在機器運行中是可控的，即用戶可以通過軟件進行設定。為了現(xiàn)場調(diào)試方便， PLC 具有 I/O 控制功能，用戶可以通過編程器封鎖或開放 I／ O。 （ 4） 使用方便、維護簡單 PLC 控制的輸入模塊、輸出模塊和特殊功能模塊都具有即插即用功能，連接十分容易。從 4 號槽位開始， CPU 為信號模板分配 I／ O 地址，且根據(jù)信號模板的類型遞增 I／ O地址。 直接建立的項目只包含一個 MPI 子網(wǎng)對象，用戶需要通過【插入】菜單來手動添家對象 .用戶可以插入一個 PLC 站，先進行硬件組態(tài)，完成硬件組態(tài)后，再在相應 CPU 的 S7程序目錄下編輯用戶程序；也可以先插入一個獨立的 S7 程序，編寫用戶程序，再進行硬件組態(tài)，等組態(tài)完成后將程序復制到相應的 CPU中。 位邏輯指令包含位邏輯運算指令、定時器指令、計數(shù)器指令和位測試指令等。 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 23 圖 （ 3）呼叫時間：本課題中，由于呼叫時間是由病人 按下呼叫按鈕后開始計時，因此用定時器的功能就不太方便，故選擇了計數(shù)器每秒鐘累加一來表示累加呼叫時間，在控制上選擇時鐘脈沖存儲器 ，其功能是在每秒鐘接通一次，即輸入一個脈沖。高性能的過程藕合、快速的畫面更新、以及可靠的數(shù)據(jù)傳送使其具有高度的實用性。 4）變量歸檔 變 量歸檔 (tag logging)負責處理測量值，并長期存儲所記錄的過程值。 3) 集成 ODBC/QSL 數(shù)據(jù)庫 :SQL20xx標準數(shù)據(jù)庫集成于 WinCC，所有面向列表 的組態(tài)數(shù)據(jù)和過程數(shù)據(jù)均存儲于此庫中，可以容易的使用標準查詢語言 (SQL)或使用 ODBC 驅(qū)動訪問 WinCC數(shù)據(jù)庫，如這些訪問選項允許 WINCC對其他 Windows程序和數(shù)據(jù)庫開放它的數(shù)據(jù)。 建立項目 建立一個新項目 啟動 WINCC，單擊 菜單項 。有子文件夾的組件在其前面標有符號“ +”，單擊此符號可顯示此組件下的子文件夾。 3) 項目名稱 一旦完成項目的創(chuàng)建，再對項目的名 稱進行修改就會涉及許多步驟。如果運行環(huán)境參數(shù)的修改是在運行狀態(tài)下完成的，必須先退出運 行狀態(tài)，再重新啟動運行才有效。 單擊所顯示的驅(qū)動程序前面的“ +”，將顯示當前驅(qū)動程序所有可用的通道單元。具體如下圖所示： 圖 變量組 在外部變量病房 1 變量組下再建立如變量，并且設置變量屬性為二進上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 31 制變量如圖 。全局對象庫還包括各種各樣的按主題分類的預制上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 32 對象，而專門項目庫是針對每個專門對 象庫建立的。該對象將出現(xiàn)在拖放的區(qū)域。 在 WinCC圖庫中，找到你所希望使用的對象，然后用鼠標拖到工作區(qū)即可。 WinCC圖形設計編輯器提供三種工具，使用戶能夠按 Windows 質(zhì)量標誰開發(fā)可視應用，而不需要通常與這些功能連接所必需的內(nèi)務操作?！爸苯舆B接”只能在事件中使用，而不能在屬性中。 2）動態(tài)對話框 該工具允許用戶定義某個對象屬性的行為，該行為根據(jù)所給表達式的值而變化。實際上，本工具根據(jù)用戶輸人的信息將其轉(zhuǎn)換成 C腳本程序。彈出“變量”對話框，選擇“護士站內(nèi)病床 11 呼叫燈”變量，單擊“確定”按鈕。點擊錯誤和警告信息將把用戶帶到出錯行。如果你希望改變球的屬性，用戶需要做一些物理動作，如，用戶可以在球上刷柒，改變它顏色。調(diào)色板允許用戶‘涂刷’其圖形對象。其中退出按鈕選擇登錄界面。每個病區(qū)分為兩個病房，每個病房內(nèi)有兩個床位，正常情況下，監(jiān)控畫面中的燈為綠色，當有呼叫時變?yōu)榧t色，同時對應燈的左下方會對呼叫時間進行計時，當值班護士按下確認按鈕時，紅燈變?yōu)榫G燈，但此時計時依舊繼續(xù)，直到護士到達對應床位按下復位按鈕，計時停止后，燈的右下方會累加一次呼叫次數(shù)。只有 WinCC 和下位機進行了連接， WinCC 才能采集數(shù)據(jù)并進行相關操作，起到控制作用。點擊計算機，右鍵單擊計算機名，選擇屬性，在屬性對話框中，在常規(guī)標簽頁，我們可以定義項目運行的 計算機名稱，在啟動標簽頁，我們可以選擇運行時需要運行的運行系統(tǒng) ，本設計中我們選擇文本庫，變量記錄運行系統(tǒng)，報警記錄。 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 47 運行設置完成以后，我們就完成了系統(tǒng)的設計工作，點擊激活按鈕，系統(tǒng)便可以激活運行了。 隨著自動化控制技術及計算機技術的迅猛發(fā)展，國內(nèi)外各企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率，增強競爭實力，對其自動化系統(tǒng)提出了更高的要求，通過改造并升級企業(yè)原有的自動化系統(tǒng)，充分利用計算機的強大功能來更好的實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)管理的自動化、信息化和一體化。我深深體會到 WinCC在工業(yè)控制方面的優(yōu)勢，這將我為日后的學習和工作奠定基