plc和触摸屏的医疗恒负压控制系统设计【字数：11172】
摘 要随着科技水平的提高，经济的飞速发展，口腔医疗方面，也有了更加专业的医疗系统。随着人们生活水平的逐渐提高，口腔医疗设备也逐渐发展，一套优秀的医疗设备，能让患者在治疗过程中感受到舒适，以及加快治疗的过程。利用最新技术设计出多优点、高性能的医疗恒负压系统，减少患者的痛苦，已经成了必然。本论文通过分析恒负压系统的工作原理，以及系统的结构，从负压力稳定的角度出发，决定采用PLC、触摸屏、变频器来实现系统压力恒定的控制方案。该负压系统可以高效的完成工作，帮助医生方便、快捷、安全、有效的完成治疗，即减少了污染，又能避免二次感染。
目 录
1.绪 论 1
1.1 恒负压内容概述 1
1.2 恒负压系统研究目的及研究方法 1
2.系统总体概述 2
2.1 系统设计任务及要求 2
2.2 系统控制方案的选择 2
2.2.1 方案一 2
2.2.2 方案二 2
2.2.3 方案三 2
2.2.4 方案确定 2
2.3 系统的工作原理 2
2.4 系统的控制工程 3
2.5 系统组成及各元件的工作原理 3
2.5.1 系统组成 3
2.5.2 PLC 3
2.5.3 触摸屏 3
2.5.4 压力变送器 4
2.5.5 负压风机 4
2.5.6 变频器 4
3.系统硬件设计 5
3.1 PLC选型 5
3.2 变频器选型 5
3.2.1 变频调速技术的特点 5
3.2.2 变频调速的实际应用 6
3.2.3 变频器的选择 6
3.3 压力变送器的选择 7
3.4 触摸屏的选型 7
3.5 负压风机的选型 8
3.6 元件表 8
3.7 主电路设计 9
3.8 控制电路设计 9
4.下位机PLC程序设计 11
4.1 程序流程图 11
4.2 I/O地址分配表 11
4.3 程序简介 12 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
4.3.1 PID程序设计 12
4.3.2 PID程序注释 12
4.3.3 逻辑控制程序设计 15
4.3.4 报警程序 17
5.上位机程序设计 18
5.1 开始界面设置 18
5.1.1 开始界面模板设置 18
5.1.2 开始模板完善 18
5.1.3 开始画面展示 20
5.2 工作界面设置 20
5.2.1 设定值输入设置 20
5.2.2 启停按钮设置 22
5.2.3 风机状态指示灯设置 23
5.2.4 报警设置 23
6. 系统调试 26
结 语 34
参考文献 35
致 谢 37
1.绪 论
1.1 恒负压内容概述
随着我国工业化进程的快速发展，医疗水平也在飞速提升，但在口腔医疗设备中，医疗器材制造行业却进展缓慢，而口腔医疗方面的设备研发相对缓慢，大部分高水准的口腔治疗设备需要依赖进口，所以医疗设备方面的研发，已经时不我待。
本论文研究的恒负压系统，具体作用是在治疗过程中吸走患者口腔内的唾液、冷却水及牙上脱落物的一种系统设备。而现代口腔负压设备基本分两种：1，牙科综合治疗台的强吸和弱吸，通过射流产生负压，但也有极大的缺点：抽吸量有限、不稳定、噪音极大。2，中央负压抽吸系统，通过气环泵或液环泵而产生负压，通过地下管路与治疗台的管路相连接，抽走口腔内的气体、液体和固体。由于其抽吸量大、安全、稳定，所以是目前中高端口腔诊所的最佳选择。
本次设计以恒负压变频控制为设计思想，采用PLC和变频技术相结合，加入触摸屏，实现人机交互，保证系统安全可靠的运行。主要由变频器、PLC、压力变送器、以及负压风机组成。
1.2 恒负压系统研究目的及研究方法
以往的负压系统，一般使用的压力风机，其额定压力基本都超过实际需要，往往在设备运行中，医生要根据治疗情况从而改变所需压力值，目前多数采用气压阀门来调节的，虽然方法简单，但却人为增加了阻。因此浪费大量能力源，是不经济的调节方法。
随着电气自动化行业的飞速发展，技术日新月异。以变频调速、自动化控制为核心的智能恒负压系统，以及成为了主流设备设计标准。因此，本次对恒压系统的研究和设计，具有现实意义。恒负压系统凭借其优点，如高效的适应性、可靠性以及便携性，已经在日常医疗中占据了无法代替的作用。而且系统运行的稳定性、安全性、可运行性以及简单方便的操作方式，已经达到了口腔医疗设备的最高要求。
恒负压系统的主旨在于压力输出、供给恒定，以变频器为控制主体，调节变频风机的运转速度，通过PLC下达控制命令，根据压力的需求，控制风机的启停数量，从而达到压力恒定的目的。
2.系统总体概述
2.1 系统设计任务及要求
本设计的任务：在已有的供压设备基础上，配备变频器、PLC、触摸屏等先进设备、技术，在供压设定值改变时，把压力反馈值进行A/D转换，传送给PLC，经过PID运算，调整压力风机运行台数，以变频器控制变频风机的转速，从而能达到负压力恒定的目的。
系统控制要求：根据压力反馈值的变化，对三台变频风机进行启停控制，加减风机或改变变频风机的运转速度，从而调节压力值，使得实际压力值与设定值一致。
2.2 系统控制方案的选择
本系统设计的医疗恒负压系统，由三台负压风机：一号、二号、三号风机提供系统所需压力，针对这三台负压风机的运行状态，设计出了三种控制方案。
目 录
1.绪 论 1
1.1 恒负压内容概述 1
1.2 恒负压系统研究目的及研究方法 1
2.系统总体概述 2
2.1 系统设计任务及要求 2
2.2 系统控制方案的选择 2
2.2.1 方案一 2
2.2.2 方案二 2
2.2.3 方案三 2
2.2.4 方案确定 2
2.3 系统的工作原理 2
2.4 系统的控制工程 3
2.5 系统组成及各元件的工作原理 3
2.5.1 系统组成 3
2.5.2 PLC 3
2.5.3 触摸屏 3
2.5.4 压力变送器 4
2.5.5 负压风机 4
2.5.6 变频器 4
3.系统硬件设计 5
3.1 PLC选型 5
3.2 变频器选型 5
3.2.1 变频调速技术的特点 5
3.2.2 变频调速的实际应用 6
3.2.3 变频器的选择 6
3.3 压力变送器的选择 7
3.4 触摸屏的选型 7
3.5 负压风机的选型 8
3.6 元件表 8
3.7 主电路设计 9
3.8 控制电路设计 9
4.下位机PLC程序设计 11
4.1 程序流程图 11
4.2 I/O地址分配表 11
4.3 程序简介 12 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
4.3.1 PID程序设计 12
4.3.2 PID程序注释 12
4.3.3 逻辑控制程序设计 15
4.3.4 报警程序 17
5.上位机程序设计 18
5.1 开始界面设置 18
5.1.1 开始界面模板设置 18
5.1.2 开始模板完善 18
5.1.3 开始画面展示 20
5.2 工作界面设置 20
5.2.1 设定值输入设置 20
5.2.2 启停按钮设置 22
5.2.3 风机状态指示灯设置 23
5.2.4 报警设置 23
6. 系统调试 26
结 语 34
参考文献 35
致 谢 37
1.绪 论
1.1 恒负压内容概述
随着我国工业化进程的快速发展，医疗水平也在飞速提升，但在口腔医疗设备中，医疗器材制造行业却进展缓慢，而口腔医疗方面的设备研发相对缓慢，大部分高水准的口腔治疗设备需要依赖进口，所以医疗设备方面的研发，已经时不我待。
本论文研究的恒负压系统，具体作用是在治疗过程中吸走患者口腔内的唾液、冷却水及牙上脱落物的一种系统设备。而现代口腔负压设备基本分两种：1，牙科综合治疗台的强吸和弱吸，通过射流产生负压，但也有极大的缺点：抽吸量有限、不稳定、噪音极大。2，中央负压抽吸系统，通过气环泵或液环泵而产生负压，通过地下管路与治疗台的管路相连接，抽走口腔内的气体、液体和固体。由于其抽吸量大、安全、稳定，所以是目前中高端口腔诊所的最佳选择。
本次设计以恒负压变频控制为设计思想，采用PLC和变频技术相结合，加入触摸屏，实现人机交互，保证系统安全可靠的运行。主要由变频器、PLC、压力变送器、以及负压风机组成。
1.2 恒负压系统研究目的及研究方法
以往的负压系统，一般使用的压力风机，其额定压力基本都超过实际需要，往往在设备运行中，医生要根据治疗情况从而改变所需压力值，目前多数采用气压阀门来调节的，虽然方法简单，但却人为增加了阻。因此浪费大量能力源，是不经济的调节方法。
随着电气自动化行业的飞速发展，技术日新月异。以变频调速、自动化控制为核心的智能恒负压系统，以及成为了主流设备设计标准。因此，本次对恒压系统的研究和设计，具有现实意义。恒负压系统凭借其优点，如高效的适应性、可靠性以及便携性，已经在日常医疗中占据了无法代替的作用。而且系统运行的稳定性、安全性、可运行性以及简单方便的操作方式，已经达到了口腔医疗设备的最高要求。
恒负压系统的主旨在于压力输出、供给恒定，以变频器为控制主体，调节变频风机的运转速度，通过PLC下达控制命令，根据压力的需求，控制风机的启停数量，从而达到压力恒定的目的。
2.系统总体概述
2.1 系统设计任务及要求
本设计的任务：在已有的供压设备基础上，配备变频器、PLC、触摸屏等先进设备、技术，在供压设定值改变时，把压力反馈值进行A/D转换，传送给PLC，经过PID运算，调整压力风机运行台数，以变频器控制变频风机的转速，从而能达到负压力恒定的目的。
系统控制要求：根据压力反馈值的变化，对三台变频风机进行启停控制，加减风机或改变变频风机的运转速度，从而调节压力值，使得实际压力值与设定值一致。
2.2 系统控制方案的选择
本系统设计的医疗恒负压系统，由三台负压风机：一号、二号、三号风机提供系统所需压力，针对这三台负压风机的运行状态，设计出了三种控制方案。
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