V souladu s cíli řízení, objekty a požadavky NEWTEK aplikoval technologii programovatelného řízení (PLC), přijal sekvenční řídicí strukturu, zavedl model řízení a zkušební systém vhodný pro generátory medicinálního kyslíku řady PSA. Podle požadavků GJB2799-96 „General Specifications for Medical Molecular Sieve Oxygen Generators“ byly provedeny testy základních parametrů, testy výkonu a funkce a testy nepřetržitého provozu 48 hodin. Výsledky ukázaly, že tento řídicí systém realizoval automatizaci procesu provozu generátoru kyslíku, autodiagnostiku a samoopravu poruch, zlepšil spolehlivost zařízení a realizoval online optimalizaci procesu. Experiment optimalizace procesu ukázal, že míra regenerace kyslíku u čtyřvěžového generátoru kyslíku může dosáhnout 50 %.
Inženýři NEWTEK studovali technologii výroby kyslíku pomocí molekulárního síta s tlakovou adsorpcí (PSA) a vyvinuli čtyři generace zařízení na výrobu kyslíku s lékařským molekulárním sítem PSA, které tvoří řadu produktů. Tato řada zařízení na výrobu kyslíku využívá proces výroby kyslíku se čtyřvěžovou strukturou a její výtěžnost kyslíku může dosáhnout 40 %. Jeho proces výroby kyslíku je realizován vícecestným rotačním distribučním ventilem. Proto je struktura plynového okruhu jednoduchá, spolehlivost je vysoká a náklady jsou nízké. Tento typ zařízení má však nízký stupeň automatizace a je složitější na obsluhu. Abychom uspokojili poptávku trhu a realizovali automatizaci řízení výroby kyslíku a dále zlepšovali kvalitu, provedli jsme výzkum řídicího systému zařízení na výrobu lékařského kyslíku.
Cíle řízení, objekty řízení a požadavky na řízení procesů
Kontrolní cíle
Automatické řízení provozního procesu;
Vlastní diagnostika a vlastní odstraňování poruch;
Dálkové monitorování;
Automatické přepínání dvou strojů.
Kontrolované objekty
Tento řídicí systém používá jako ovládaný objekt 8m³ generátor medicinálního kyslíku.
Řízený objekt se skládá z okruhu, plynového a vodovodního systému.
Obvodový systém
ovládání provozu vzduchového kompresoru;
ovládání provozu mrazicí sušičky;
Řízení chodu tlakového čerpadla.
Plynový systém
(1) Generátor kyslíku: ovladač, solenoidový ventil, válec, vícecestný rotační distribuční ventil, plyn;
(2) Kyslíková vyrovnávací nádrž: regulátor, solenoidový ventil, kyslík vstupuje do vyrovnávací nádrže;
(3) Pomocné čerpadlo: ovladač, solenoidový ventil, kyslík je posílán do zásobníku kyslíku přes pomocné čerpadlo;
(4) Zásobník kyslíku: regulátor, solenoidový ventil, kyslík vstupuje do zásobníku kyslíku;
(5) Měřič kyslíku: regulátor, solenoidový ventil, zdroj plynu je přiveden do měřiče kyslíku.
Vodní systém
(1) Vypouštěcí ventil vzduchové akumulační nádrže: regulátor, elektromagnetický ventil, vypouštěcí ventil;
(2) Střední vypouštěcí ventil chladicího vzduchu: ovladač, solenoidový ventil, vypouštěcí ventil;
(3) Zadní vypouštěcí ventil chladicího vzduchu: ovladač, solenoidový ventil, vypouštěcí ventil.
Požadavky na řízení procesů
Proces spouštění
(1) Spusťte vymrazovací sušičku.
(2) Spusťte vzduchový kompresor. Je zakázáno startovat pod tlakem.
(3) Poté, co vzduchová vyrovnávací nádrž dosáhne určitého tlaku, začne pracovat generátor kyslíku. Ovladač ovládá válec tak, aby cyklus podle určitého načasování podle nastaveného procesu výroby kyslíku. Válec pohání vícecestný rotační rozdělovač do činnosti. Působením distribučního ventilu vzduch vstupuje do čtyř adsorpčních věží a produkuje kyslík prostřednictvím adsorpce s kolísáním tlaku na molekulárním sítu. Požadavky: Načasování chodu lahve musí přesně odpovídat provoznímu stavu vícecestného rotačního rozdělovacího ventilu, jinak bude program zmatený a čistota kyslíku se sníží.
(4) Aby se zkrátila doba výroby kyslíku, měl by vzduch v každé adsorpční věži dosáhnout určité koncentrace. Z tohoto důvodu je nutné, aby se elektromagnetický ventil vyrovnávací nádrže kyslíku po určitou dobu zpožďoval, než začne fungovat.
(5) Když kyslíková vyrovnávací nádrž dosáhne určitého tlaku, otevřete vypouštěcí ventil, abyste vypustili kyslík.
(6) Když je čistota kyslíku vyšší než 90 %, vypněte vypouštěcí ventil, otevřete elektromagnetický ventil pomocného čerpadla a elektromagnetický ventil zásobníku kyslíku a do zásobníku kyslíku vstupuje vysoce čistý kyslík. V tomto okamžiku zařízení přejde od počátečního stavu do normálního provozního stavu výroby kyslíku.
Operační proces
(1) Při normální produkci kyslíku, když tlak v zásobní nádrži kyslíku dosáhne 0,8 MPa, vypněte kyslíkový generátor, vzduchový kompresor, vymrazovací sušič a jejich odpovídající solenoidové ventily, otevřete vypouštěcí ventil chladicího vzduchu v vzduchového kompresoru po dobu 5 minut a uvolněte tlak ve vzduchovém kompresoru.
(2) Když tlak v zásobní nádrži kyslíku klesne na 0,4 MPa, restartujte vymrazovací sušič, vzduchový kompresor, generátor kyslíku a jejich odpovídající solenoidové ventily podle procesu spouštění.
(3) Během provozu každý vypouštěcí ventil vypouští vodu každých 30 minut a každé vypouštění trvá přibližně 10 sekund. Tři vypouštěcí ventily vypouštějí vodu střídavě v určitých intervalech, aby se zabránilo nadměrnému poklesu tlaku ve vzduchové vyrovnávací nádrži způsobenému současným vypouštěním.
(4) Je požadováno, aby bylo možné kdykoli sledovat čistotu kyslíku.
(5) Vyžaduje se možnost zaznamenat dobu provozu zařízení.
Proces vypnutí
(1) Vypněte hostitele generátoru kyslíku;
(2) Vypněte pomocné čerpadlo a elektromagnetický ventil zásobníku kyslíku a další odpovídající solenoidové ventily;
(3) Vypněte vzduchový kompresor;
(4) Vypněte lyofilizátor;
(5) Otevřete střední a zadní vypouštěcí ventil chladicího vzduchu, odložte 5 minut a poté jej vypněte, abyste vypustili chladicí vodu a uvolnili zbytkový tlak ve vzduchovém kompresoru.
PSA generátor kyslíku pro lékařské použití
(1) Řídicí systém kyslíkové elektrárny NEWTEK PSA může usnadnit ladění zařízení, provoz jednoduchý, bezpečný k použití, spolehlivý provoz, nejen vhodný pro techniky k instalaci, ladění a opravě, ale také výrazně snižuje pracovní náročnost operátorů a zlepšuje práci. prostředí operátorů.
(2) Tento řídicí systém je vhodný pro optimalizaci procesu a může dále zlepšit rychlost regenerace kyslíku v zařízení.
(3) Programovatelný automat použitý v tomto řídicím systému má sériové komunikační rozhraní, které poskytuje vhodné podmínky pro výzkum na dálku; regulátor má také vlastnosti více uživatelů, které mohou realizovat funkci automatického přepínání duálních strojů.
(4) Vzhledem k tomu, že požadavky na řízení a charakteristické parametry kyslíkových generátorů řady PSA jsou stejné, to znamená, že regulační faktor k a charakteristický parametr p zůstávají nezměněny, je tento řídicí systém použitelný i pro jiné modely řady PSA.