Sağlık Tesisi Projesi: Shenzhen Nanshan Hastanesi

Hastane Uygulamalarında PLC Kontrol Kabinleri: Kritik Fonksiyonlar ve Uygulamalar

Temel Uygulama Senaryoları

A. Yaşam Destek Sistemleri

Tıbbi Gaz Kontrolü

• Fonksiyon: Oksijen ($O^2$), azot oksit ($N^{2}O$) ve vakum sistemlerinin basınçlarını 0,4–0,55 MPa aralığında düzenler, basınç dalgalanmalarının %1'in altında kalmasını sağlar.
• PLC Rolü: Analog giriş sinyalleri (4 - 20 mA) kullanarak boru hattı basınçlarını izler. EN ISO 7396 - 1'de belirtildiği gibi basınç eşikleri ihlal edildiğinde alarmları tetikler.
• Güvenlik: NFPA 99 standartlarına uymak için yangın alarmları sırasında otomatik kapanmayı sağlar.

Ameliyathane/Yoğun Bakım için HVAC

• Hassas Kontrol: Hava temizliğini ISO Sınıf 5'te tutar, sıcaklığı 20 - 24 °C ve bağıl nemi (RH) %40 - 60 arasında tutar.
• PLC Mantığı: Değişken frekanslı sürücü (VFD) - kontrollü laminar akış kontrolü uygular, hava hızını 0,25 - 0,35 m/s'de tutar. HEPA filtrelerinin diferansiyel basıncını (DP) izler.

B. Güç Yönetimi

Kritik Yük Aktarımı

• Uygulama: Şebeke arızası meydana geldiğinde, UL 1008 gereksinimlerine uygun olarak jeneratörü 10 saniyeden kısa sürede otomatik olarak çalıştırır.
• PLC Mantığı: Kapalı geçişli anahtarlama ile çift kaynaklı otomatik transfer anahtarı (ATS) kullanır.

Harmonik Azaltma

• Çözüm: PLC - kontrollü aktif filtreler, MRI ve BT ekipmanları tarafından üretilen harmonikleri %5'ten az toplam harmonik bozulmaya (THD) düşürür.

C. Laboratuvar Otomasyonu

Biyogüvenlik Kabinleri

• Kontrol: Kasa konumunu dinamik olarak ayarlarken 0,5 m/s'lik bir yüz hızı sağlar.
• Veri Kaydı: 21 CFR Bölüm 11'e uygun operasyon kayıtlarını saklar.

Özelleştirilmiş Kontrol Gereksinimleri

EMC Hususları

Koruma

• Elektromanyetik uyumluluğu (EMC) sağlamak için MRI bölgelerinde MIL - STD - 461G'ye uygun muhafazalar kullanılır.

Gürültü Bağışıklığı

• IEC 60601 - 1 - 2 gürültü bağışıklığı gereksinimlerini karşılamak için EKG/EEG ekipmanları için optik izolasyon kullanılır.

Yedeklilik Tasarımı

Mimari

• Operasyonel sürekliliği sağlamak için diyaliz makineleri için çift sıcak yedek CPU (SIL 3) kullanır.

Arıza Emniyeti

• 100 ms'den kısa bir arıza süresiyle bekçi zamanlayıcıları içerir.

Operasyonel Faydalar

Hasta Güvenliği

• Kilitli valf kontrolü aracılığıyla anestezik gazların karıştırılmasındaki hataları önler.

Enerji Verimliliği

• Doluluk tabanlı havalandırma stratejileri aracılığıyla HVAC enerji tüketiminde %30'luk bir azalma sağlar.

Bakım Optimizasyonu

• Titreşim hızlı Fourier dönüşümü (FFT) analizi yoluyla pompa yatağı aşınmasını tespit etmek için tahmini algoritmalar kullanır.

• Uygulama Örnekleri

• Bölüm	PLC Modeli	Temel G/Ç Yapılandırması
  Ameliyathane Süitleri	Siemens S7 - 1500	16 AI (PT100), 32 DO (24 VDC)
  Eczane	Allen - Bradley CompactLogix	8 - eksenli servo kontrol
  Merkezi Steril	Omron NJ501	EtherCAT - bağlı SCARA robotları