Enligt kontrollmålen, objekten och kraven tillämpade NEWTEK programmerbar kontroll (PLC) teknologi, antog sekventiell kontrollstruktur, etablerade kontrollmodell och provproducerade ett kontrollsystem som är lämpligt för medicinska syrgasgeneratorer i PSA-serien. Enligt kraven i GJB2799-96 "General Specifications for Medical Molecular Sieve Oxygen Generators", utfördes grundläggande parametertester, prestanda- och funktionstester och 48 timmars kontinuerliga drifttester. Resultaten visade att detta kontrollsystem realiserade automatiseringen av operationsprocessen för syrgasgeneratorn, självdiagnos och självkorrigering av fel, förbättrade utrustningens tillförlitlighet och realiserade online-optimeringen av processen. Processoptimeringsexperimentet visade att syreåtervinningsgraden för syrgasgeneratorn med fyra torn kan nå 50 %.
NEWTEK-ingenjörer studerade syreproduktionsteknik för molekylsiltrycksväxlingsadsorption (PSA) och utvecklade fyra generationer av PSA-utrustning för medicinsk molekylsiktssyreproduktion, vilket bildade en serie produkter. Denna serie av syreproduktionsutrustning antar en syreproduktionsprocess med fyra tornstruktur, och dess syreutbyte kan nå 40%. Dess syreproduktionsprocess realiseras av en flervägs roterande distributionsventil. Därför är gaskretsens struktur enkel, tillförlitligheten hög och kostnaden låg. Denna typ av utrustning har dock en låg grad av automatisering och är mer komplicerad att använda. För att möta marknadens efterfrågan och förverkliga automatiseringen av syreproduktionskontroll och ytterligare förbättra kvaliteten, har vi utfört forskning om styrsystemet för medicinsk syreproduktionsutrustning.
Styrmål, styrobjekt och processkontrollkrav
Kontrollmål
Automatisk kontroll av driftprocessen;
Självdiagnos och själveliminering av fel;
Fjärrövervakning;
Automatisk omkoppling av två maskiner.
Kontrollerade objekt
Detta kontrollsystem använder 8m³ medicinsk syrgasgenerator som kontrollerat objekt.
Det kontrollerade objektet består av kretssystem, gassystem och vattensystem.
Kretssystem
Luftkompressordriftskontroll;
Driftskontroll för frystorken;
Tryckpumpens driftkontroll.
Gassystem
(1) Syregenerator: styrenhet, magnetventil, cylinder, flervägs roterande distributionsventil, gas;
(2) Syrebufferttank: styrenhet, magnetventil, syre kommer in i bufferttanken;
(3) Boosterpump: styrenhet, magnetventil, syre skickas till syrelagringstanken genom boosterpumpen;
(4) Syrelagringstank: styrenhet, magnetventil, syre kommer in i syrelagringstanken;
(5) Syrgasmätare: styrenhet, magnetventil, gaskälla tillhandahålls till syrgasmätaren.
Vattensystem
(1) Avtappningsventil för luftbufferttank: styrenhet, magnetventil, dränering;
(2) Mellersta kylluftavtappningsventil: styrenhet, magnetventil, dränering;
(3) Bakre kylluftsavtappningsventil: styrenhet, magnetventil, dränering.
Krav på processkontroll
Uppstartsprocess
(1) Starta frystorken.
(2) Starta luftkompressorn. Det är förbjudet att starta den under press.
(3) Efter att luftbufferttanken når ett visst tryck börjar syrgasgeneratorn att fungera. Styrenheten styr cylindern att cykla enligt en viss timing enligt den inställda syreproduktionsprocessen. Cylindern driver den flervägs roterande fördelningsventilen att fungera. Under inverkan av fördelningsventilen kommer luften in i respektive fyra adsorptionstorn och producerar syre genom molekylsilens trycksvängningsadsorption. Krav: Cylinderns drifttid måste strikt överensstämma med driftstatusen för den flervägs roterande fördelningsventilen, annars kommer programmet att förvirras och syrerenheten minskar.
(4) För att förkorta syreproduktionstiden bör luften i varje adsorptionstorn nå en viss koncentration. Av denna anledning krävs det att syrebufferttankens magnetventil släpar efter en tid innan den fungerar.
(5) När syrgasbufferttanken når ett visst tryck, öppna dräneringsventilen för att tömma syret.
(6) När syrerenheten är högre än 90 %, stäng av dräneringsventilen, öppna boosterpumpens magnetventil och syrelagringstankens magnetventil, och högrent syre kommer in i syrelagringstanken. Vid denna tidpunkt går utrustningen in i normalt syreproduktionstillstånd från starttillståndet.
Driftprocess
(1) Under normal syreproduktion, när trycket i syrelagringstanken når 0.8MPa, stäng av syregeneratorn, luftkompressorn, frystorken och deras motsvarande magnetventiler, öppna kylluftsdräneringsventilen i luftkompressorn i 5 minuter, och släpp trycket i luftkompressorn.
(2) När trycket i syrelagringstanken sjunker till 0.4MPa, starta om frystorken, luftkompressorn, syregeneratorn och deras motsvarande magnetventiler enligt startprocessen.
(3) Under drift dränerar varje tömningsventil vatten en gång var 30:e minut, och varje tömning varar i cirka 10 sekunder. De tre dräneringsventilerna dränerar vatten i tur och ordning med ett visst intervall för att undvika för stort tryckfall i luftbufferttanken orsakat av samtidig tömning.
(4) Det krävs att kunna övervaka syrerenheten när som helst.
(5) Det krävs för att kunna registrera utrustningens drifttid.
Avstängningsprocess
(1) Stäng av syregeneratorns värd;
(2) Stäng av boosterpumpen och syrelagringstankens magnetventil och andra motsvarande magnetventiler;
(3) Stäng av luftkompressorn;
(4) Stäng av frystorken;
(5) Öppna den mittersta och bakre avtappningsventilen för kylluft, fördröj i 5 minuter och stäng sedan av den för att tömma kylvattnet och släppa ut resttrycket i luftkompressorn.
PSA Oxygen Generator för medicinskt bruk
(1) NEWTEK PSA Oxygen Plant kontrollsystem kan göra utrustningsfelsökning enkel, driften enkel, säker att använda, tillförlitlig drift, inte bara bekvämt för tekniker att installera, felsöka och reparera, utan också avsevärt minska operatörernas arbetsintensitet och förbättra arbetet operatörernas miljö.
(2) Detta kontrollsystem är bekvämt för processoptimering och kan ytterligare förbättra syreåtervinningshastigheten för utrustningen.
(3) Den programmerbara styrenheten som används i detta kontrollsystem har ett seriellt kommunikationsgränssnitt, vilket ger genomförbara förhållanden för forskning på avstånd från övervakning; Styrenheten har också egenskaperna hos flera användare, vilket kan realisera den automatiska växlingsfunktionen för dubbla maskiner.
(4) Eftersom kontrollkraven och karakteristiska parametrarna för syregeneratorer i PSA-serien är desamma, det vill säga kontrollfaktorn k och karakteristiska parametern p förblir oförändrade, är detta kontrollsystem även tillämpligt på andra modeller av PSA-serien.