Projekt für eine Gesundheitseinrichtung: Shenzhen Nanshan Hospital

PLC-Steuerschränke in Krankenhausanwendungen: Kritische Funktionen und Implementierungen

Kernanwendungsszenarien

A. Lebenserhaltungssysteme

Medizinische Gaskontrolle

• Funktion: Reguliert den Sauerstoffdruck ($O^2$), Stickoxid ($N^{2}O$), und Vakuumsysteme innerhalb des Bereichs 0,4­0,55 MPa, so daß die Druckschwankungen unter 1% bleiben.
• Funktion der SPS: Überwacht den Druck in der Rohrleitung mit analogen Eingangssignalen (4 - 20 mA).
• Sicherheit: Ermöglicht die automatische Abschaltung bei Brandmeldern, um den Normen der NFPA 99 zu entsprechen.

HVAC für OR/ICU

• Präzisionssteuerung: Beibehält die Luftreinheit bei ISO-Klasse 5, bei einer Temperatur zwischen 20 und 24 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit zwischen 40 und 60%.
• PLC-Logik: Implementiert Variable Frequency Drive (VFD) - angetriebene laminare Strömungssteuerung, bei der die Luftgeschwindigkeit bei 0,25 - 0,35 m/s gehalten wird.

B. Strommanagement

Kritische Lastübertragung

• Durchführung: Bei einem Netzausfall startet der Generator automatisch innerhalb von weniger als 10 Sekunden, entsprechend den UL 1008-Anforderungen.
• PLC-Logik: Verwendet einen automatischen Übertragungsschalter (ATS) mit geschlossenem Übergangsschalter.

Harmonische Minderung

• Die Lösung: PLC-gesteuerte aktive Filter reduzieren die von MRT- und CT-Geräten erzeugten Harmoniken auf weniger als 5% Gesamtharmonikverzerrung (THD).

C. Laborautomatisierung

Biosicherheitsschränke

• Kontrolle: Aufrechterhält eine Geschwindigkeit von 0,5 m/s bei dynamischer Einstellung der Schirmposition.
• Datenprotokollierung: Speichert Betriebsprotokolle, die 21 CFR Teil 11 entsprechen.

Spezialisierte Kontrollanforderungen

EMV-Bedenken

Schirmung

• In MRT-Zonen werden Gehäuse verwendet, die mit MIL-STD-461G konform sind, um die elektromagnetische Kompatibilität (EMC) zu gewährleisten.

Geräuschimmunität

• Für EKG/EEG-Geräte wird eine optische Isolierung verwendet, um die Anforderungen der IEC 60601 - 1-2 zur Geräuschdichtigkeit zu erfüllen.

Entwurf der Redundanz

Architektur

• Verwendet für Dialysemaschinen doppelte Warmstandby-CPUs (SIL 3) zur Gewährleistung der Betriebskontinuität.

Ausfallsicherheit

• "Technologie" für die "Herstellung" oder "Produktion" von Geräten, die in einer "Technologie" für die "Herstellung" oder "Herstellung" von Geräten oder Geräten verwendet werden, die in einer "Technologie" für die "Herstellung" oder "Herstellung" von Geräten oder Geräten verwendet werden.

Betriebsvorteile

Patientensicherheit

• Verhindert Fehler bei der Vermischung von Betäubungsgasen durch verriegelte Ventilsteuerung.

Energieeffizienz

• Erreicht eine Reduzierung des HVAC-Energieverbrauchs um 30% durch besetzungsbasierte Lüftungsstrategien.

Optimierung der Wartung

• Verwendet prädiktive Algorithmen zur Erkennung des Verschleißes des Pumpenlagers durch Vibrationsschnelle Fourier-Transformation (FFT).

• Beispiele für die Umsetzung

• Abteilung	PLC-Modell	Schlüssel-E/A-Konfiguration
  OR-Suiten	Siemens S7 - 1500	16 AI (PT100), 32 DO (24 VDC)
  Apotheke	Allen - Bradley Kompakte Logik	8 - Achsen-Servo-Steuerung
  Zentralsteril	Omron NJ501	EtherCAT - angeschlossene SCARA-Roboter