Проект медицинского учреждения: больница Шэньчжэнь Наньшань

Кабинеты управления ПЛК в больничных приложениях: критические функции и реализация

Основные сценарии применения

A. Системы жизнеобеспечения

Контроль медицинских газов

• ФункцияРегулирует давление кислорода (${О}^2$), оксида азота ($N^2О$), а также системы вакуума в диапазоне 0,4−0,55 МПа, обеспечивающие поддержание колебаний давления ниже 1%.
• Роль ПЛК: контролирует давление в трубопроводе с помощью аналоговых входных сигналов (4 - 20 мА).
• Безопасность: позволяет автоматически отключаться во время пожарной сигнализации в соответствии со стандартами NFPA 99.

КВК для ОР/ИКУ

• Контроль точности: поддерживает чистоту воздуха на уровне класса ISO 5, при температуре от 20 до 24 °C и относительной влажности (RH) от 40 до 60%.
• Логика ПЛК: Внедряет переменную частоту привода (VFD) - управляемый ламинарный контроль потока, поддерживающий скорость воздуха на уровне 0,25 - 0,35 м/с. Мониторирует дифференциальное давление (DP) фильтров HEPA.

B. Управление энергией

Передача критической нагрузки

• Использование: Автоматически запускает генератор в течение менее 10 секунд при отказе от сети, в соответствии с требованиями UL 1008.
• Логика ПЛК: Использует автоматический переключатель с двумя источниками с переключателем закрытого перехода.

Гармоническое смягчение

• Решение: ПЛК-управляемые активные фильтры уменьшают гармонику, генерируемую оборудованием МРТ и КТ, до менее 5% общего гармонического искажения (THD).

C. Лабораторная автоматизация

Шкафы биобезопасности

• Контроль: поддерживает скорость поворота 0,5 м/с при динамическом регулировании положения ремней.
• Регистрация данных: Хранит операционные записи, которые соответствуют 21 CFR часть 11.

Специализированные требования к контролю

Учитывание ЭМК

Защита

• Для обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМК) в зонах МРТ используются корпуса, соответствующие стандарту MIL-STD-461G.

Иммунитет к шуму

• Оптическая изоляция используется для оборудования для ЭКГ/ЭЭГ для удовлетворения требований IEC 60601 - 1 - 2 к защите от шума.

Дизайн избыточности

Архитектура

• Использует двойные процессоры горячего режима ожидания (SIL 3) для диализных машин для обеспечения непрерывности работы.

Неисправность

• Включает в себя часовые таймеры с временем отказов менее 100 мс.

Операционные выгоды

Безопасность пациентов

• Предотвращает ошибки в смешивании анестетических газов с помощью блокированного клапана управления.

Энергоэффективность

• Достигает 30% сокращения потребления энергии HVAC с помощью стратегий вентиляции, основанной на занятости.

Оптимизация обслуживания

• Использует предсказательные алгоритмы для обнаружения износа подшипника насоса с помощью анализа быстрой трансформации Фурье (FFT).

• Примеры применения

• Департамент	Модель ПЛК	Конфигурация ключей ввода/вывода
  ОР апартаменты	Siemens S7 - 1500	16 AI (PT100), 32 DO (24 VDC)
  Фармация	Аллен - Брэдли CompactLogix	8 - сервоуправление оси
  Центральная стерильность	Omron NJ501	EtherCAT - подключенные роботы SCARA