眉山層流凈化手術室空調(diào)控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
admin 2020-09-01 18:06:04 閱讀
潔凈室是醫(yī)院控制要求最高的單位之一,對溫濕度有恒定的控制要求。手術室凈化不僅要求高度潔凈的空氣(進入手術室的空氣首先須經(jīng)高效過濾器凈化),而且要求能控制氣流的流通方向(即采用層流超凈裝置),手術室內(nèi)形成正壓環(huán)境,使氣流從潔凈度高的手術區(qū)域流向潔凈度低的區(qū)域,一股細小、薄層的氣流,以均勻的流速向同一方向輸送,并帶走和排出氣流中的塵埃顆粒(塵粒)和細菌。層流手術室空氣壓力根據(jù)其不同區(qū)域(如手術間、無菌準備間、刷手間、麻醉間和周圍干凈區(qū)域等)潔凈度不同要求而不同。不同級別的層流手術室其空氣潔凈度標準不同,例如美國聯(lián)邦標準1000級為每立方尺空氣中≥0.5μm的塵粒數(shù),≤1000顆或每升空氣中≤35顆。然而,由于手術室內(nèi)缺乏陰影燈,普通照明燈會對溫濕度產(chǎn)生影響,使操作過程中難以滿足溫濕度恒定的要求。因此,溫濕度指標是潔凈手術室最重要的控制指標。溫度直接影響患者和醫(yī)護人員的舒適度,當房間濕度大于60%時,細菌繁殖速度將大大加快。從控制細菌繁殖的角度來看,濕度控制也是非常重要的。這就要求手術室的空調(diào)系統(tǒng)能夠根據(jù)具體的算法調(diào)節(jié)溫度和濕度,并根據(jù)相應操作面板上設定的值快速響應實時控制要求。該控制系統(tǒng)由西門子S7-224cn PLC和文本顯示TD400C組成。
1 系統(tǒng)控制要求
1.1 溫度控制要求
回風溫度由風管內(nèi)設置的集成溫濕度傳感器檢測,測得的溫度信號送至plc的模擬量輸入端。plc將測得的溫度與手術室面板溫度設定值進行比較,進行pid計算,并將結果輸出到相應的模擬量輸出,如冷凍/熱水電動控制閥,通過控制其開度來達到溫度控制的目的。
1.2 濕度控制要求
回風濕度由風管內(nèi)設置的集成溫濕度傳感器檢測,測得的溫度信號傳輸?shù)絧lc的模擬量輸入端。plc將測得的濕度與手術室面板濕度設定值進行比較,進行pid計算,并將結果輸出到相應的模擬輸出端。在冬季模式下,通過調(diào)節(jié)加濕器電動控制閥的開度來實現(xiàn)濕度控制。在夏季模式下,濕度控制不是通過加濕器開度的單一控制來實現(xiàn)的,而是通過水閥調(diào)節(jié)器和加熱器的綜合PID控制來實現(xiàn)的。
1.3 風道壓力控制
根據(jù)工藝要求,必須保持氣管內(nèi)的壓力,以滿足手術室的醫(yī)療要求。系統(tǒng)通過逆變器驅(qū)動風機,以逆變器滿足工藝要求時的頻率值為設定值,以管道中設置的風回壓檢測傳感器測量的壓力值為反饋值,變頻器的輸出頻率由pid控制。以滿足風壓控制的要求。
1.4 人機界面要求
根據(jù)現(xiàn)場技術要求,手術室設有操作面板,可設定溫度、濕度,控制系統(tǒng)啟動和停止,同時具有溫濕度實時顯示功能。類似的,TD400C人機界面,也可以通過TD400C設定溫濕度啟動和關機單元在控制柜上。為了調(diào)試系統(tǒng),在TD400C上設置強制模式,手動設置回風溫濕度以屏蔽報警信號。TD400C比手術室設置面板具有更高的控制優(yōu)先級,可以屏蔽手術室的設定信號。
1.5 安全要求
該系統(tǒng)故障信號有三種,即風機故障信號,缺風保護故障信號,壓力信號作用。這三個信號旨在保護該管道中的空氣流動。有聲光顯示報警,提醒工作人員采取行動。