U skladu sa ciljevima, objektima i zahtjevima upravljanja, NEWTEK je primijenio tehnologiju programabilnog upravljanja (PLC), usvojio sekvencijalnu upravljačku strukturu, uspostavljen model upravljanja i probno proizveo kontrolni sistem pogodan za PSA seriju medicinskih generatora kiseonika. U skladu sa zahtjevima GJB2799-96 "Opšte specifikacije za generatore kisika u medicinskom molekularnom situ", izvršeni su testovi osnovnih parametara, performansi i funkcionalni testovi i testovi kontinuiranog rada 48h. Rezultati su pokazali da je ovim upravljačkim sistemom realizovana automatizacija procesa rada generatora kiseonika, samodijagnostika i samoispravljanje kvarova, poboljšana je pouzdanost opreme i realizovana onlajn optimizacija procesa. Eksperiment optimizacije procesa pokazao je da stopa povrata kisika kod generatora kisika sa četiri tornja može doseći 50%.
NEWTEK-ovi inženjeri su proučavali tehnologiju proizvodnje kisika adsorpcije pod pritiskom (PSA) u molekularnom situ i razvili četiri generacije opreme za proizvodnju kisika u medicinskom molekularnom situ, formirajući seriju proizvoda. Ova serija opreme za proizvodnju kiseonika usvaja proces proizvodnje kiseonika sa strukturom od četiri tornja, a njen prinos kiseonika može doseći 40%. Njegov proces proizvodnje kiseonika ostvaruje se višesmernim rotacionim ventilom za distribuciju. Stoga je struktura plinskog kruga jednostavna, pouzdanost je visoka, a cijena niska. Međutim, ova vrsta opreme ima nizak stepen automatizacije i komplikovanija je za rad. U cilju zadovoljenja potražnje tržišta i realizacije automatizacije kontrole proizvodnje kiseonika i daljeg poboljšanja kvaliteta, sproveli smo istraživanje sistema upravljanja opremom za proizvodnju medicinskog kiseonika.
Kontrolni ciljevi, kontrolni objekti i zahtjevi kontrole procesa
Kontrolni ciljevi
Automatska kontrola procesa rada;
Samodijagnoza i samootklanjanje kvarova;
Daljinsko praćenje;
Automatsko prebacivanje dve mašine.
Kontrolisani objekti
Ovaj kontrolni sistem koristi medicinski generator kiseonika od 8m³ kao kontrolisani objekat.
Upravljani objekat se sastoji od strujnog sistema, gasnog sistema i vodovodnog sistema.
Sistem kola
Kontrola rada zračnog kompresora;
Kontrola rada sušilice za zamrzavanje;
Kontrola rada tlačne pumpe.
Gasni sistem
(1) Generator kiseonika: kontroler, magnetni ventil, cilindar, višesmerni rotacioni razvodni ventil, gas;
(2) Pufer rezervoar za kiseonik: kontroler, elektromagnetni ventil, kiseonik ulazi u pufer rezervoar;
(3) Booster pumpa: kontroler, elektromagnetni ventil, kiseonik se šalje u rezervoar za skladištenje kiseonika kroz pumpu za povišenje pritiska;
(4) Spremnik za skladištenje kiseonika: kontroler, elektromagnetni ventil, kiseonik ulazi u rezervoar za skladištenje kiseonika;
(5) Mjerač kiseonika: kontroler, elektromagnetni ventil, izvor gasa je obezbeđen za merač kiseonika.
Sistem vode
(1) Ventil za ispuštanje rezervoara vazdušnog pufera: kontroler, elektromagnetni ventil, odvod;
(2) Srednji ventil za odvod zraka za hlađenje: kontroler, elektromagnetni ventil, odvod;
(3) Stražnji ventil za ispuštanje vazduha za hlađenje: kontroler, elektromagnetni ventil, odvod.
Zahtjevi za kontrolu procesa
Proces pokretanja
(1) Pokrenite mašinu za sušenje zamrzavanjem.
(2) Pokrenite zračni kompresor. Zabranjeno je pokretati pod pritiskom.
(3) Nakon što rezervoar za vazdušni pufer dostigne određeni pritisak, generator kiseonika počinje da radi. Kontroler upravlja ciklusom cilindra prema određenom vremenu prema postavljenom procesu proizvodnje kisika. Cilindar pokreće višesmjerni rotacijski razvodni ventil da radi. Pod dejstvom ventila za distribuciju, vazduh ulazi u četiri adsorpciona tornja i proizvodi kiseonik kroz molekularno sito adsorpcijom sa zamahujućim pritiskom. Zahtjevi: Vrijeme rada cilindra mora striktno odgovarati radnom statusu višesmjernog rotacionog razvodnog ventila, inače će program biti zbunjen i čistoća kisika će se smanjiti.
(4) Kako bi se skratilo vrijeme proizvodnje kisika, zrak u svakoj adsorpcionoj kuli treba da dostigne određenu koncentraciju. Iz tog razloga, potrebno je da elektromagnetni ventil spremnika za kisik kasni neko vrijeme prije nego počne raditi.
(5) Kada rezervoar za kiseonik dostigne određeni pritisak, otvorite odvodni ventil da ispraznite kiseonik.
(6) Kada je čistoća kiseonika veća od 90%, isključite odvodni ventil, otvorite elektromagnetski ventil pumpe za povišenje pritiska i magnetni ventil rezervoara za skladištenje kiseonika, a kiseonik visoke čistoće ulazi u rezervoar za skladištenje kiseonika. U ovom trenutku, oprema ulazi u normalno stanje proizvodnje kisika iz stanja pokretanja.
Operativni proces
(1) Tokom normalne proizvodnje kiseonika, kada pritisak u rezervoaru za skladištenje kiseonika dostigne 0.8MPa, isključite generator kiseonika, vazdušni kompresor, sušač smrzavanjem i njihove odgovarajuće elektromagnetne ventile, otvorite ventil za ispuštanje vazduha za hlađenje u zračni kompresor 5 minuta i otpustite pritisak u zračnom kompresoru.
(2) Kada pritisak u rezervoaru za skladištenje kiseonika padne na 0.4MPa, ponovo pokrenite sušač smrzavanjem, vazdušni kompresor, generator kiseonika i njihove odgovarajuće elektromagnetne ventile u skladu sa procesom pokretanja.
(3) Tokom rada, svaki odvodni ventil ispušta vodu svakih 30 minuta, a svaki odvod traje oko 10 sekundi. Tri odvodna ventila naizmjence ispuštaju vodu u određenom intervalu kako bi se izbjegao preveliki pad tlaka u spremniku za zrak uzrokovan istovremenim pražnjenjem.
(4) Potrebno je biti u mogućnosti pratiti čistoću kisika u bilo kojem trenutku.
(5) Potrebno je moći evidentirati vrijeme rada opreme.
Proces gašenja
(1) Isključite domaćin generatora kiseonika;
(2) Isključite elektromagnetski ventil pumpe za povišenje pritiska i rezervoara za skladištenje kiseonika i drugih odgovarajućih elektromagnetnih ventila;
(3) Isključite vazdušni kompresor;
(4) Isključite mašinu za sušenje zamrzavanjem;
(5) Otvorite srednji i stražnji ventil za ispuštanje rashladnog zraka, odgodite 5 minuta, a zatim ga isključite da ispraznite rashladnu vodu i oslobodite preostali tlak u kompresoru zraka.
PSA generator kisika za medicinsku upotrebu
(1) Kontrolni sistem NEWTEK PSA postrojenja za kiseonik može olakšati otklanjanje grešaka u opremi, jednostavan rad, siguran za upotrebu, pouzdan rad, ne samo pogodan za tehničare za instalaciju, otklanjanje grešaka i popravku, već i u velikoj meri smanjiti radni intenzitet operatera i poboljšati rad okruženje operatera.
(2) Ovaj kontrolni sistem je pogodan za optimizaciju procesa i može dodatno poboljšati stopu povrata kiseonika opreme.
(3) Programabilni kontroler koji se koristi u ovom kontrolnom sistemu ima serijski komunikacioni interfejs, koji obezbeđuje izvodljive uslove za istraživanje daljinskog praćenja; kontroler takođe ima karakteristike višekorisničkog, koji može realizovati funkciju automatskog prebacivanja dvostrukih mašina.
(4) Budući da su zahtjevi upravljanja i karakteristični parametri generatora kisika PSA serije isti, odnosno da su kontrolni faktor k i karakteristični parametar p ostali nepromijenjeni, ovaj sistem upravljanja je primjenjiv i na druge modele serije PSA.