诊疗床自动纠偏换床单系统(附件)【字数：11326】
摘 要诊疗床自动换床单的一次性纸质床单常常会跑偏，大大影响到使用效果。针对传统简易普通诊疗床自动换床单在执行和使用过程中的一些问题进行改造。其原理参照日常使用的卷筒纸和工业上的自动传输系统，设计一个纠偏器用于一次性纸床单诊疗床，解决一次性纸质床单在使用完毕后自动换床单中的跑偏问题。改进后的一次性纸床单诊疗床能够更加快速以及准确的在最短时间内换好床单提高了效率，并改变了以往的传统简易布床单的常规使用方法，能够让就诊的患者感觉到更加的安全与整洁，也减少了人力物力，对医院来说也节约了成本，更加的省时省力。操作既简单又方便，也可以更加全面的保护床面的整洁，减少了因床单污染而造成的病人感染的机会。
目 录
第一章 绪论 1
1.1设计背景 1
1.2任务描述 2
1.3设计任务及要求 2
第二章 硬件的设计 3
2.1PLC选型 3
2.1.1确定PLC规模 3
2.1.2确定PLC型号 3
2.2步进电机与驱动器的选择 4
2.2.1步进电机驱动器 4
2.2.2步进电机 4
2.3 传感器的选择 5
2.3.1传感器的分类与应用 5
2.3.2红外传感器的发展 6
2.4 硬件电路图 6
第三章 软件的设计 8
3.1红外线传感器采集 8
3.1.1正常状态 8
3.1.2偏移状态 8
3.2 穿杆式步进电机控制采集 11
3.3 程序 12
第四章 调试与检测 15
4.1步进电机的PLC控制方案 15
4.2通过指令向导组态PIO实现步进电机控制 17
4.3实验平台搭建 17
4.4调试过程 19
4.5实验步骤与内容 20
第五章 总结与展望 22
5.1论文课题情况总结 22
5.2 展望未来 22
第一章 绪论
1.1设计背景
近几年来，可编程控制器在工业上在获得了越 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
来越广泛的应用，在医疗器械方面，可编程控制器也在有着很大的应用。医疗器械方面的控制系统和平时应用广泛的工业比较特殊性就会比较强。从工作对象上来说，医疗器械是为人服务的，所以安全就成了其最重要的问题。现在医疗和工业水平突飞猛进，两者也都彼此受益，所以必然就会有很多的医院开始使用，这样其实是一个好的现象，因为这样确实增添了很多便利，可以一些问题也是确实存在的，所以需要在这些现代化的自动设备来纠正解决。关于这些问题，就应该系统的研究一系列解决方案，就拿传统诊疗床自身的一些不足来说来说，就开始对其改进，其原理参照日常使用的卷筒纸和工业上的自动传输系统，设计一个纠偏的程序可以解决，解决一次性纸质床单在使用完毕后自动换床单中的跑偏问题。。一次性诊疗床单的纠偏刻不容缓。如果通过对此项目的研究能有效的解决了偏差的问题，就能使更有效，更
图11 自动换一次性床单诊疗床
安全的工作。这使得医院的工作效率变得迅速，也保证了病人的就诊卫生和质量。
一次性床单会比传统的床单更加的节约成本，如果我们可以解决一次性床单的纠偏问题，大大提高准确性可以更加的节约，减少污染。对于医院以及病人来说，这些都十分的重要。而有时候一次性床单还不能达到这种的精度要求。而这些偏差，也往往影响着医院工作的效率以及对资源的浪费。
1.2任务描述
在很多医院的诊疗室里面，在做一些检查时，为了保证卫生与安全，诊疗床的床面都会铺一张一次性的纸质床单，每个病人检查完以后，就可以自动换一张。但是传统诊疗床自动换床单的一次性纸质床单常常会跑偏，大大的影响到了使用效果。本项目借鉴日用卷筒卫生纸以及自动工业传输的工作原理，设计了一次性纸床单诊疗床自动纠偏控制器，以及采用红外线传感器作为检测带材边缘位置的自动纠偏系统，它以以步进电机作为执行器，控制好一次性纸质床单的跑偏问题。
1.3设计任务及要求
1.先把一次性的医用无纺布床单卷单端固定在床头的固定的架子上面，将不锈钢卷筒固定于诊疗床的背面，使用完毕后可将其换下来，换新的床单。
2.在不锈钢卷筒一端固定，一端装上一个穿杆式步进电机。当床单往床尾那端偏移时，步进电机往床头端偏转。当床单往头端偏移时，步进电机往床尾端偏移。
3.为了检测到床单偏移的方向，在边缘装上几个红外线传感器。当床单偏移时会挡住红外线传感器。发出偏移信号。
4.搭建实验平台：用plc来控制步进电机旋转，一个正转一个反转。再选择三个光传感器，将其挡起来，观察它是正转还是反转以此来检验程序是否正确。
硬件的设计
2.1 PLC选型
可编程控制器(PLC)以其结构紧凑、应用灵活、功能完善、操作方便、速度快、可靠性高、价格低等优点,已经越来越广泛地应用于自动化控制系统中,并且在自动控制系统中起着非常重要的作用,已成为与DCS并驾齐驱的主流工业控制系统。世界上约有200多个PLC生产厂家,如美国的AB公司、莫迪康公司、GE公司、德国的西门子公司、日本的欧姆龙公司、三菱电机公司以及国内的浙大中控等。它们满足用户各方面的需求，但在外形、结构、功能、网络通信和编程方法等方面各有不同，对于不同的控制需求，应当选择合适的PLC。
2.1.1确定PLC的规模
PLC一般是根据其输入输出点数及存储器容量的大小来分类，在 PLC 选型之前首先确定系统I/O点数和存储器容量。基本步骤是先根据工艺控制条件对I/O 点数(数字输入/输出量、模拟输入/输出量)作出一个准确的统计，在这个统计数据 的基础上再增加10%～30%的余量来确定I/O总点数。优点是:(1)可以弥补统计过程中遗漏的点数；(2)保证系统投入运行后，个别点有故障时，能够替换；(3)预备将来可能增加的点数需求。按I/O点数对照表21可以确定PLC的规模。PLC 的存储器用于存储用户程序和数据，一般有内置式和外插式两类，存储器容量选择可以对照表21来确定或按如下方法进行估算：
目 录
第一章 绪论 1
1.1设计背景 1
1.2任务描述 2
1.3设计任务及要求 2
第二章 硬件的设计 3
2.1PLC选型 3
2.1.1确定PLC规模 3
2.1.2确定PLC型号 3
2.2步进电机与驱动器的选择 4
2.2.1步进电机驱动器 4
2.2.2步进电机 4
2.3 传感器的选择 5
2.3.1传感器的分类与应用 5
2.3.2红外传感器的发展 6
2.4 硬件电路图 6
第三章 软件的设计 8
3.1红外线传感器采集 8
3.1.1正常状态 8
3.1.2偏移状态 8
3.2 穿杆式步进电机控制采集 11
3.3 程序 12
第四章 调试与检测 15
4.1步进电机的PLC控制方案 15
4.2通过指令向导组态PIO实现步进电机控制 17
4.3实验平台搭建 17
4.4调试过程 19
4.5实验步骤与内容 20
第五章 总结与展望 22
5.1论文课题情况总结 22
5.2 展望未来 22
第一章 绪论
1.1设计背景
近几年来，可编程控制器在工业上在获得了越 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
来越广泛的应用，在医疗器械方面，可编程控制器也在有着很大的应用。医疗器械方面的控制系统和平时应用广泛的工业比较特殊性就会比较强。从工作对象上来说，医疗器械是为人服务的，所以安全就成了其最重要的问题。现在医疗和工业水平突飞猛进，两者也都彼此受益，所以必然就会有很多的医院开始使用，这样其实是一个好的现象，因为这样确实增添了很多便利，可以一些问题也是确实存在的，所以需要在这些现代化的自动设备来纠正解决。关于这些问题，就应该系统的研究一系列解决方案，就拿传统诊疗床自身的一些不足来说来说，就开始对其改进，其原理参照日常使用的卷筒纸和工业上的自动传输系统，设计一个纠偏的程序可以解决，解决一次性纸质床单在使用完毕后自动换床单中的跑偏问题。。一次性诊疗床单的纠偏刻不容缓。如果通过对此项目的研究能有效的解决了偏差的问题，就能使更有效，更
图11 自动换一次性床单诊疗床
安全的工作。这使得医院的工作效率变得迅速，也保证了病人的就诊卫生和质量。
一次性床单会比传统的床单更加的节约成本，如果我们可以解决一次性床单的纠偏问题，大大提高准确性可以更加的节约，减少污染。对于医院以及病人来说，这些都十分的重要。而有时候一次性床单还不能达到这种的精度要求。而这些偏差，也往往影响着医院工作的效率以及对资源的浪费。
1.2任务描述
在很多医院的诊疗室里面，在做一些检查时，为了保证卫生与安全，诊疗床的床面都会铺一张一次性的纸质床单，每个病人检查完以后，就可以自动换一张。但是传统诊疗床自动换床单的一次性纸质床单常常会跑偏，大大的影响到了使用效果。本项目借鉴日用卷筒卫生纸以及自动工业传输的工作原理，设计了一次性纸床单诊疗床自动纠偏控制器，以及采用红外线传感器作为检测带材边缘位置的自动纠偏系统，它以以步进电机作为执行器，控制好一次性纸质床单的跑偏问题。
1.3设计任务及要求
1.先把一次性的医用无纺布床单卷单端固定在床头的固定的架子上面，将不锈钢卷筒固定于诊疗床的背面，使用完毕后可将其换下来，换新的床单。
2.在不锈钢卷筒一端固定，一端装上一个穿杆式步进电机。当床单往床尾那端偏移时，步进电机往床头端偏转。当床单往头端偏移时，步进电机往床尾端偏移。
3.为了检测到床单偏移的方向，在边缘装上几个红外线传感器。当床单偏移时会挡住红外线传感器。发出偏移信号。
4.搭建实验平台：用plc来控制步进电机旋转，一个正转一个反转。再选择三个光传感器，将其挡起来，观察它是正转还是反转以此来检验程序是否正确。
硬件的设计
2.1 PLC选型
可编程控制器(PLC)以其结构紧凑、应用灵活、功能完善、操作方便、速度快、可靠性高、价格低等优点,已经越来越广泛地应用于自动化控制系统中,并且在自动控制系统中起着非常重要的作用,已成为与DCS并驾齐驱的主流工业控制系统。世界上约有200多个PLC生产厂家,如美国的AB公司、莫迪康公司、GE公司、德国的西门子公司、日本的欧姆龙公司、三菱电机公司以及国内的浙大中控等。它们满足用户各方面的需求，但在外形、结构、功能、网络通信和编程方法等方面各有不同，对于不同的控制需求，应当选择合适的PLC。
2.1.1确定PLC的规模
PLC一般是根据其输入输出点数及存储器容量的大小来分类，在 PLC 选型之前首先确定系统I/O点数和存储器容量。基本步骤是先根据工艺控制条件对I/O 点数(数字输入/输出量、模拟输入/输出量)作出一个准确的统计，在这个统计数据 的基础上再增加10%～30%的余量来确定I/O总点数。优点是:(1)可以弥补统计过程中遗漏的点数；(2)保证系统投入运行后，个别点有故障时，能够替换；(3)预备将来可能增加的点数需求。按I/O点数对照表21可以确定PLC的规模。PLC 的存储器用于存储用户程序和数据，一般有内置式和外插式两类，存储器容量选择可以对照表21来确定或按如下方法进行估算：
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