Proyek fasilitas kesehatan: Rumah Sakit Shenzhen Nanshan

Kabinet Kontrol PLC dalam Aplikasi Rumah Sakit: Fungsi Kritis & Implementasi

Skenario Aplikasi Utama

A. Sistem pendukung kehidupan

Kontrol Gas Medis

• Fungsi: Mengatur tekanan oksigen ($O^2$), nitrous oxide ($N^{2}O$), dan sistem vakum dalam kisaran 0,4~0,55 MPa, memastikan fluktuasi tekanan tetap di bawah 1%.
• Peran PLC: Memantau tekanan pipa menggunakan sinyal input analog (4 - 20 mA).
• Keamanan: Memungkinkan penutupan otomatis selama alarm kebakaran untuk memenuhi standar NFPA 99.

HVAC untuk OR/ICU

• Kontrol presisi: Mempertahankan kebersihan udara pada Kelas ISO 5, dengan suhu berkisar antara 20 - 24 °C dan kelembaban relatif (RH) antara 40 - 60%.
• Logika PLC: Mengimplementasikan variable frequency drive (VFD) - pengendalian aliran laminar yang didorong, menjaga kecepatan udara pada 0,25 - 0,35 m/s. Memantau tekanan diferensial (DP) filter HEPA.

B. Manajemen Daya

Transfer beban kritis

• Pelaksanaan: Mengaktifkan generator secara otomatis dalam waktu kurang dari 10 detik ketika terjadi kegagalan jaringan, sesuai dengan persyaratan UL 1008.
• Logika PLC: Menggunakan switch transfer otomatis dual-source (ATS) dengan switching transisi tertutup.

Pengurangan Harmonik

• Solusi: Filter aktif yang dikendalikan PLC mengurangi harmonik yang dihasilkan oleh peralatan MRI dan CT menjadi kurang dari 5% total distorsi harmonik (THD).

C. Otomasi Laboratorium

Lemari Keamanan Biologi

• Pengendalian: Mempertahankan kecepatan permukaan 0,5 m/s sambil menyesuaikan posisi sabuk secara dinamis.
• Pendaftaran Data: Menyimpan catatan operasi yang sesuai dengan 21 CFR Bagian 11.

Persyaratan Kontrol Khusus

Pertimbangan EMC

Perisai

• Lapisan yang sesuai dengan MIL - STD - 461G digunakan di zona MRI untuk memastikan kompatibilitas elektromagnetik (EMC).

Kekebalan terhadap kebisingan

• Isolasi optik digunakan untuk peralatan EKG/EEG untuk memenuhi persyaratan kekebalan kebisingan IEC 60601 - 1-2.

Desain Redundansi

Arsitektur

• Menggunakan dual CPU hot-standby (SIL 3) untuk mesin dialisis untuk memastikan kontinuitas operasi.

Aman dari kegagalan

• Menggabungkan timer watchdog dengan waktu failover kurang dari 100 ms.

Manfaat Operasional

Keamanan Pasien

• Mencegah kesalahan dalam pencampuran gas anestesi melalui kontrol katup yang saling terkunci.

Efisiensi Energi

• Mencapai pengurangan 30% dalam konsumsi energi HVAC melalui strategi ventilasi berbasis hunian.

Optimasi Pemeliharaan

• Menggunakan algoritma prediktif untuk mendeteksi keausan bantalan pompa melalui analisis transformasi Fourier cepat getaran (FFT).

• Contoh Implementasi

• Departemen	Model PLC	Konfigurasi I/O Kunci
  OR Suite	Siemens S7 - 1500	16 AI (PT100), 32 DO (24 VDC)
  Farmasi	Allen - Bradley CompactLogix	8 - kontrol sumbu servo
  Sterilitas Pusat	Omron NJ501	EtherCAT - robot SCARA yang terhubung