Projet d'établissement de santé : Hôpital de Shenzhen Nanshan

Armoires de contrôle PLC dans les applications hospitalières : Fonctions et mises en œuvre critiques

Scénarios d'application principaux

A. Systèmes de survie

Contrôle des gaz médicaux

• Fonction: Régule les pressions d'oxygène ($O^2$), d'oxyde nitreux ($N^{2}O$), et des systèmes de vide dans la plage de 0,4 à 0,55 MPa, garantissant que les fluctuations de pression restent inférieures à 1 %.
• Rôle du PLC: Surveille les pressions des canalisations à l'aide de signaux d'entrée analogiques (4 - 20 mA). Déclenche des alarmes si les seuils de pression (comme spécifié dans la norme EN ISO 7396 - 1) sont dépassés.
• Sécurité: Permet l'arrêt automatique lors des alarmes incendie pour se conformer aux normes NFPA 99.

CVC pour salles d'opération/USI

• Contrôle de précision: Maintient la propreté de l'air à la classe ISO 5, avec une température allant de 20 à 24 °C et une humidité relative (HR) comprise entre 40 et 60 %.
• Logique PLC: Met en œuvre le contrôle du flux laminaire entraîné par variateur de fréquence (VFD), maintenant la vitesse de l'air à 0,25 - 0,35 m/s. Surveille la pression différentielle (DP) des filtres HEPA.

B. Gestion de l'alimentation

Transfert de charge critique

• Mise en œuvre: Démarre automatiquement le groupe électrogène en moins de 10 secondes en cas de panne du réseau, conformément aux exigences de la norme UL 1008.
• Logique PLC: Utilise un commutateur de transfert automatique (ATS) à double source avec commutation à transition fermée.

Atténuation des harmoniques

• Solution: Les filtres actifs contrôlés par PLC réduisent les harmoniques générés par les équipements IRM et tomodensitométrie à moins de 5 % de distorsion harmonique totale (THD).

C. Automatisation de laboratoire

Postes de sécurité biologique

• Contrôle: Maintient une vitesse frontale de 0,5 m/s tout en ajustant dynamiquement la position de la vitre.
• Enregistrement des données: Stocke les enregistrements d'opération conformes à la partie 11 du 21 CFR.

Exigences de contrôle spécialisées

Considérations CEM

Blindage

• Des enceintes conformes à la norme MIL - STD - 461G sont utilisées dans les zones IRM pour garantir la compatibilité électromagnétique (CEM).

Immunité au bruit

• L'isolation optique est utilisée pour les équipements ECG/EEG afin de répondre aux exigences d'immunité au bruit de la norme CEI 60601 - 1 - 2.

Conception de redondance

Architecture

• Utilise des CPU doubles en attente active (SIL 3) pour les machines de dialyse afin d'assurer la continuité opérationnelle.

Sécurité intégrée

• Intègre des temporisateurs de surveillance avec un temps de basculement inférieur à 100 ms.

Avantages opérationnels

Sécurité des patients

• Empêche les erreurs dans le mélange des gaz anesthésiques grâce au contrôle des vannes verrouillées.

Efficacité énergétique

• Réalise une réduction de 30 % de la consommation d'énergie CVC grâce à des stratégies de ventilation basées sur l'occupation.

Optimisation de la maintenance

• Utilise des algorithmes prédictifs pour détecter l'usure des roulements de pompe via l'analyse par transformée de Fourier rapide (FFT) des vibrations.

• Exemples de mise en œuvre

• Service	Modèle PLC	Configuration E/S clé
  Blocs opératoires	Siemens S7 - 1500	16 AI (PT100), 32 DO (24 VDC)
  Pharmacie	Allen - Bradley CompactLogix	Contrôle servo à 8 axes
  Stérilisation centrale	Omron NJ501	Robots SCARA connectés à EtherCAT