基于PLC潔凈手術(shù)室凈化系統(tǒng)的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)

摘要：本文根據(jù)醫(yī)院潔凈手術(shù)室的這一要求，提出了基于PLC潔凈手術(shù)室凈化系統(tǒng)的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)，本文對(duì)潔凈手術(shù)室凈化系統(tǒng)這一設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，總結(jié)并概括了過(guò)去傳統(tǒng)PID系統(tǒng)的問(wèn)題及出現(xiàn)問(wèn)題的原因，然后通過(guò)一系列的運(yùn)行，驗(yàn)證了該自動(dòng)控制系統(tǒng)的可行性。

[關(guān)鍵詞]PLC 編程 手術(shù)室凈化 空調(diào) 自動(dòng)控制 PID

隨著時(shí)代的進(jìn)步，醫(yī)療水平也在不斷提高。手術(shù)室的環(huán)境也成為展現(xiàn)醫(yī)療技術(shù)進(jìn)步的一部分，為了避免手術(shù)室的潔凈環(huán)境受到污染，保持一定的溫度和濕度也變得尤為重要。手術(shù)室內(nèi)每天都要進(jìn)行大量的手術(shù)，使?jié)崈羰中g(shù)室保持一定的溫度和濕度變得及其困難，溫度和濕度過(guò)高時(shí)，手術(shù)室內(nèi)的細(xì)菌也會(huì)大量滋生，會(huì)降低手術(shù)的成功率，給手術(shù)造成極其大的困難。所以如何運(yùn)用手術(shù)室內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)對(duì)溫度和濕度進(jìn)行控制，一直都是技術(shù)人員思考的重點(diǎn)，通過(guò)對(duì)以往經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，除了要對(duì)系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行總結(jié)以外，還要對(duì)控制溫濕度存在的不確定性進(jìn)行了研究。

1系統(tǒng)控制目標(biāo).

1.1溫度控制

用手術(shù)室內(nèi)風(fēng)管的溫度傳感器來(lái)感受空氣的溫度，將采集來(lái)的數(shù)據(jù)直接傳給PLC處理器，PLC處理器根據(jù)算出的溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度進(jìn)行對(duì)比，結(jié)合PID系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算得到輸出信號(hào)，將信號(hào)結(jié)果傳遞給模擬輸出量并執(zhí)行相應(yīng)的操作命令，如打開(kāi)相應(yīng)的冷凍或熱水鍵，來(lái)到達(dá)相應(yīng)的溫度。

1.2濕度控制

不同的氣候狀況對(duì)手術(shù)室內(nèi)濕度的要求不同，在冬季時(shí)，通常使用加濕器來(lái)達(dá)到對(duì)室內(nèi)濕度的控制，而在夏季時(shí)，往往會(huì)用水閥調(diào)節(jié)器對(duì)濕度進(jìn)行控制。同樣使用風(fēng)管里安放的溫濕度傳感器對(duì)濕度的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，最后通過(guò)PLC處理器輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)，以控制不同的閥門(mén)。

1.3壓力控制需求

根據(jù)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)以及手術(shù)室的嚴(yán)格要求，風(fēng)道的壓力必須保持在一定范圍里。因此，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)管道內(nèi)安裝的壓力檢測(cè)器檢測(cè)到的壓力值作為標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到能夠驅(qū)動(dòng)送風(fēng)系統(tǒng)的程度，并控制整個(gè)室內(nèi)的壓力。醫(yī)院潔凈手術(shù)室與一般工業(yè)潔凈室對(duì)潔凈度等參數(shù)的要求不同，所以醫(yī)院手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念也不同于工業(yè)潔凈室，它更強(qiáng)調(diào)保護(hù)關(guān)鍵部位的意識(shí)，采用細(xì)菌控制的綜合措施，通過(guò)實(shí)施全過(guò)程控制的思路，確保建立一套無(wú)菌環(huán)境的保障體系。潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)控制系統(tǒng)包括上位機(jī)、PLC、空調(diào)機(jī)組及安裝在空調(diào)機(jī)組中的各種傳感器、執(zhí)行器等，一般采用多機(jī)集中控制。本文就該系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述，具體包括系統(tǒng)需要控制的參數(shù)和指標(biāo)、系統(tǒng)的控制目標(biāo)、空調(diào)機(jī)組的控制策略、空調(diào)機(jī)組各功能段的作用和實(shí)現(xiàn)。

2手術(shù)室凈化系統(tǒng)的重要性

手術(shù)室作為醫(yī)院綜合病房的重要部門(mén)，要減少和避免空氣中的灰塵接觸感染。手術(shù)室要保證適宜的溫度，濕度，還有降低由于空氣不潔凈所導(dǎo)致得感染的發(fā)生率。手術(shù)室內(nèi)的空氣凈化空調(diào)系統(tǒng)是重要的凈化手段，可滿足室內(nèi)溫度，濕度的對(duì)比研究，在適宜的、潔凈的環(huán)境中，患者更容易得到恢復(fù)。手術(shù)室內(nèi)的溫度和濕度維持在.一定的標(biāo)準(zhǔn)。能夠通過(guò)通風(fēng)，過(guò)濾空氣來(lái)控制室內(nèi)空氣中微生物的數(shù)量。鑒于以上原因使得潔凈手術(shù)室內(nèi)的作用更加凸顯，尤其在防止患者感染方面。另外，手術(shù)各區(qū)域的壓力分布也對(duì)清潔手術(shù)室效果有很大的影響，在空調(diào)凈化系統(tǒng)中。能夠控制自動(dòng)風(fēng)量，消除風(fēng)管壓力對(duì)風(fēng)量的影響，保證壓力的合理分布。醫(yī)院潔凈手術(shù)凈化空氣系統(tǒng)可靈活管理手術(shù)室，目前在很多手術(shù)室凈化空氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，空氣的過(guò)濾問(wèn)題不夠被重視。很多情況下，但沒(méi)有經(jīng)過(guò)單獨(dú)的過(guò)濾前，就與空調(diào)相混合。空氣中含有大量的細(xì)菌，會(huì)增加后期維修，維護(hù)的成本，降低使用壽命，影響手術(shù)室的正常使用。

3新風(fēng)機(jī)組控制系統(tǒng)

新風(fēng)機(jī)組控制系統(tǒng)采用PLC系統(tǒng)，以微處理器為基礎(chǔ)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)進(jìn)行綜合，完成的自動(dòng)控制裝置。PLC投入正常使用后，工作模式是以循環(huán)掃描的方法實(shí)現(xiàn)，為潔凈手術(shù)室，凈化空調(diào)系統(tǒng)做出貢獻(xiàn)。新風(fēng)機(jī)是手術(shù)室新風(fēng)的來(lái)源，可以為手術(shù)提供新風(fēng)，空氣風(fēng)量不夠完成正常氣壓的新風(fēng)，常以風(fēng)機(jī)柜的形式存在。空調(diào)系統(tǒng)分三種，既分散式系統(tǒng)，半集中式系統(tǒng)和集中式系統(tǒng)。最普遍的是集中式空調(diào)系統(tǒng)。另外，凈化空調(diào)控制系統(tǒng)，包括空氣凈化系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)。自動(dòng)化系統(tǒng)包括壓力變送器、溫度及濕度傳感器、監(jiān)控設(shè)備等。新風(fēng)機(jī)與循環(huán)機(jī)組和，成為當(dāng)前醫(yī)院潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)中重要的系統(tǒng)，新風(fēng)機(jī)的監(jiān)控功能，可監(jiān)測(cè)各種設(shè)備的參數(shù)狀態(tài)，控制風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)空氣的溫度、濕度，控制空氣的潔凈度等。確保室內(nèi)空氣的潔凈出風(fēng)口處的濕度傳感器對(duì)新風(fēng)的濕度進(jìn)行檢驗(yàn)，查看是否符合設(shè)定值，并將檢驗(yàn)的信號(hào)輸送至控制器。最終使空氣質(zhì)量符合手術(shù)室的環(huán)境要求，保證手術(shù)正常進(jìn)行。

4結(jié)語(yǔ)

手術(shù)室是醫(yī)院的重要治療場(chǎng)所。室內(nèi)空氣潔凈，對(duì)患者身體有著直接影響。因此，要做好手術(shù)室內(nèi)凈化工作是十分重要的。隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。可自動(dòng)控制室內(nèi)的溫度、濕度等。有利于患者手術(shù)成功率的大大提高。文章基于PLC的自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹。其它功能段的設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)。目前該項(xiàng)目己經(jīng)交付使用，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，能夠完全滿足醫(yī)院潔凈手術(shù)室的應(yīng)用需求。

參考文獻(xiàn)

[1]孫可，劉杰，王晨。基于PLC的潔凈手術(shù).室凈化空調(diào)新風(fēng)機(jī)組自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011（02）：216-220.

[2]孫可，基于PLC的潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)[J].遼寧大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（02）：165-168.