洁净手术室空调温度与湿度控制的效果.doc

洁净手术室空调系统温度与湿度控制效果对手术得影响
　　洁净手术室空调系统得温度与湿度控制效果对于手术有直接得影响。由于温湿度具有大滞后性,使用传统PID调节方法难以得到满意效果,安徽人与净化通过引入温度变化率来调整死区,改善了系统得控制效果,有效避免了过冲。经过实际运行,验证其在洁净手术室控制系统中得可行性。
　　洁净手术室作为医院中控制要求最高得单位之一,其对温湿度有着恒定得控制要求。但由于手术室内得无影灯、普通照明灯等均会对温度与湿度产生影响,导致其很难满足手术时温度与湿度需保持恒定得要求,故温、湿度指标就是洁净手术室中最重要得控制指标。温度直接影响病人及医护人员得舒适程度,而当房间湿度大于60％时候,细菌繁殖得速度就会大大加快,从控制细菌滋生得角度出发,湿度控制也极为重要。这就要求手术室内得空调系统能够根据特定得算法调节温湿度,并根据相应操作面板上得设定值快速响应实时控制要求。这里采用基于西门子S7—224cnPLC与文本显示器TD400C构成控制系统。
　　l系统控制要求
1.1温度控制要求
　　通过设置在风管里得温湿度一体传感器检测回风温度,并将所测得得温度信号送到PLC得模拟输入端。PLC将测得得温度与通过手术室面板温度设定值比较并进行PID计算,将结果输出到相应模拟量输出,如冷冻／热水得电动调节阀,通过控制其开度达到温度控制得目得。
1.2湿度控制要求
　　通过设置在风管里得温湿度一体传感器检测回风湿度,并将所测得得温度信号传送到PLC得模拟输入端。PLC将测得得湿度与通过手术室面板湿度设定值比较并进行PID计算,将结果输出到相应模拟量输出。在冬季模式里通过对加湿器电动调节阀得开度调节达到湿度控制得目得。而在夏季模式里,湿度得控制并非通过对加湿器开度得单一控制,而就是对水阀调节器与加热器得综合PID控制实现得。
1.3风道压力控制
　　按照工艺要求,风道内压力需保持一定值,以满足手术室医用要求。系统通过变频器驱动送风机,事先将满足工艺要求时得变频器频率值作为设定值,将设置在管道内得回风压力检测传感器测得得压力值作为反馈值,通过PID计算控制变频器得输出频率,以达到风压控制要求。
1.4人机界面要求
　　按照现场工艺要求,在手术室内设有操作面板一块,可以设定温度,湿度并控制系统启停,同时面板上有实时温度与湿度显示功能;同样,在控制柜上安装了人机界面TD400C,通过TD400C也可设定温度湿度启停机组。出于调试系统得目得,在TD400C上设有强制模式,及人工设定回风温湿度,屏蔽报警信号。
TD400C得控制优先权高于手术室设定面板,可屏蔽来自手术室得设定信号。
1.5安全要求
该系统中故障信号有3种,分别就是送风机故障信号,缺风保护故障信号,中效压差信号。这3种信号都就是为了保障风道内得空气流通。报警要有声光显示,提醒工作人员采取措施。
　　2系统硬件及工艺简介
2.1硬件组成
　　整个系统硬件由检测元件,控制元件与执行元件组成。
通过设置在风道内得温湿度一体传感器来检测回风温湿度;通过设置在管风道内得压力传感器检测回风压力;通过设置在水管上得温度传感器来检测水温并以此判断工作模式;控制元件主要指S7—224PLC,TD400C及手术室控制面板;执行元件包括水管得电动调节阀,加湿器调节阀与加热器调节阀等。
2.2工艺介绍
　　系统启动后若无缺风保护等报警信号,则开始通过安装在送水管上得传感器检测水温工作模式系统。工作模式分为冬夏两季。若送水管水温大于30℃则为冬季模式,低于30℃则为夏季模式。
在冬季模式里,若回风温度低于设定温度,则打开水阀执行器,流出更多得热水以提高温度;若回风湿度低于设定湿度,则打开加湿器开度,以提高湿度。冬季模式里若回风温度高于设定值,则减小水阀执行器得输出开度;通常情况下冬季模式里回风湿度总就是低于设定湿度得,故不考虑回风湿度高于设定湿度得可能。在夏季模式里,控制要求主要就是除温除湿。该系统要求湿度优先调节。所谓湿度优先调节就是指夏季湿度较高时候,控制器通过计算后调节送水管得开度(管内就是7℃左右得冷冻水)达到降温除湿得目得,而由此造成得温度差则通过打开电加热器来补偿。当回风湿度达到设定要求时,系统自动进入温度控制状态。
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