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潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)的溫度與濕度控制效果對(duì)于手術(shù)有直接的影響


　　潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)的溫度與濕度控制效果對(duì)于手術(shù)有直接的影響。由于溫濕度具有大滯后性，使用傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)方法難以得到滿意效果，通過引入溫度變化率來調(diào)整死區(qū)，改善了系統(tǒng)的控制效果，有效避免了過沖。經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行，驗(yàn)證其在潔凈手術(shù)室控制系統(tǒng)中的可行性。
　　潔凈手術(shù)室作為醫(yī)院中控制要求{zg}的單位之一，其對(duì)溫濕度有著恒定的控制要求。但由于手術(shù)室內(nèi)的無影燈、普通照明燈等均會(huì)對(duì)溫度和濕度產(chǎn)生影響，導(dǎo)致其很難滿足手術(shù)時(shí)溫度和濕度需保持恒定的要求，故溫、濕度指標(biāo)是潔凈手術(shù)室中最重要的控制指標(biāo)。溫度直接影響病人及醫(yī)護(hù)人員的舒適程度，而當(dāng)房間濕度大于60％時(shí)候，xj繁殖的速度就會(huì)大大加快，從控制xj滋生的角度出發(fā)，濕度控制也極為重要。這就要求手術(shù)室內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)能夠根據(jù)特定的算法調(diào)節(jié)溫濕度，并根據(jù)相應(yīng)操作面板上的設(shè)定值快速響應(yīng)實(shí)時(shí)控制要求。這里采用基于西門子S7—224cnPLC和文本顯示器TD400C構(gòu)成控制系統(tǒng)。


　　1系統(tǒng)硬件及工藝簡(jiǎn)介


1．1硬件組成
　　整個(gè)系統(tǒng)硬件由檢測(cè)元件，控制元件與執(zhí)行元件組成。
通過設(shè)置在風(fēng)道內(nèi)的溫濕度一體傳感器來檢測(cè)回風(fēng)溫濕度；通過設(shè)置在管風(fēng)道內(nèi)的壓力傳感器檢測(cè)回風(fēng)壓力；通過設(shè)置在水管上的溫度傳感器來檢測(cè)水溫并以此判斷工作模式；控制元件主要指S7—224PLC，TD400C及手術(shù)室控制面板；執(zhí)行元件包括水管的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，加濕器調(diào)節(jié)閥和加熱器調(diào)節(jié)閥等。


1．2工藝介紹
　　系統(tǒng)啟動(dòng)后若無缺風(fēng)保護(hù)等報(bào)警信號(hào)，則開始通過安裝在送水管上的傳感器檢測(cè)水溫工作模式系統(tǒng)。工作模式分為冬夏兩季。若送水管水溫大于30℃則為冬季模式，低于30℃則為夏季模式。
　　在冬季模式里，若回風(fēng)溫度低于設(shè)定溫度，則打開水閥執(zhí)行器，流出更多的熱水以提高溫度；若回風(fēng)濕度低于設(shè)定濕度，則打開加濕器開度，以提高濕度。冬季模式里若回風(fēng)溫度高于設(shè)定值，則減小水閥執(zhí)行器的輸出開度；通常情況下冬季模式里回風(fēng)濕度總是低于設(shè)定濕度的，故不考慮回風(fēng)濕度高于設(shè)定濕度的可能。在夏季模式里，控制要求主要是除溫cs。該系統(tǒng)要求濕度優(yōu)先調(diào)節(jié)。所謂濕度優(yōu)先調(diào)節(jié)是指夏季濕度較高時(shí)候，控制器通過計(jì)算后調(diào)節(jié)送水管的開度(管內(nèi)是7℃左右的冷凍水)達(dá)到降溫cs的目的，而由此造成的溫度差則通過打開電加熱器來補(bǔ)償。當(dāng)回風(fēng)濕度達(dá)到設(shè)定要求時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入溫度控制狀態(tài)。


　　2系統(tǒng)控制要求


2．1溫度控制要求
　　通過設(shè)置在風(fēng)管里的溫濕度一體傳感器檢測(cè)回風(fēng)溫度，并將所測(cè)得的溫度信號(hào)送到PLC的模擬輸入端。PLC將測(cè)得的溫度和通過手術(shù)室面板溫度設(shè)定值比較并進(jìn)行PID計(jì)算，將結(jié)果輸出到相應(yīng)模擬量輸出，如冷凍／熱水的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，通過控制其開度達(dá)到溫度控制的目的。


2．2濕度控制要求
　　通過設(shè)置在風(fēng)管里的溫濕度一體傳感器檢測(cè)回風(fēng)濕度，并將所測(cè)得的溫度信號(hào)傳送到PLC的模擬輸入端。PLC將測(cè)得的濕度和通過手術(shù)室面板濕度設(shè)定值比較并進(jìn)行PID計(jì)算，將結(jié)果輸出到相應(yīng)模擬量輸出。在冬季模式里通過對(duì)加濕器電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)達(dá)到濕度控制的目的。而在夏季模式里，濕度的控制并非通過對(duì)加濕器開度的單一控制，而是對(duì)水閥調(diào)節(jié)器和加熱器的綜合PID控制實(shí)現(xiàn)的。


2．3風(fēng)道壓力控制
　　按照工藝要求，風(fēng)道內(nèi)壓力需保持一定值，以滿足手術(shù)室醫(yī)用要求。系統(tǒng)通過變頻器驅(qū)動(dòng)送風(fēng)機(jī)，事先將滿足工藝要求時(shí)的變頻器頻率值作為設(shè)定值，將設(shè)置在管道內(nèi)的回風(fēng)壓力檢測(cè)傳感器測(cè)得的壓力值作為反饋值，通過PID計(jì)算控制變頻器的輸出頻率，以達(dá)到風(fēng)壓控制要求。


2．4人機(jī)界面要求
　　按照現(xiàn)場(chǎng)工藝要求，在手術(shù)室內(nèi)設(shè)有操作面板一塊，可以設(shè)定溫度，濕度并控制系統(tǒng)啟停，同時(shí)面板上有實(shí)時(shí)溫度和濕度顯示功能；同樣，在控制柜上安裝了人機(jī)界面TD400C，通過TD400C也可設(shè)定溫度濕度啟停機(jī)組。出于調(diào)試系統(tǒng)的目的，在TD400C上設(shè)有強(qiáng)制模式，及人工設(shè)定回風(fēng)溫濕度，屏蔽報(bào)警信號(hào)。TD400C的控制優(yōu)先權(quán)高于手術(shù)室設(shè)定面板，可屏蔽來自手術(shù)室的設(shè)定信號(hào)。


2．5安全要求
該系統(tǒng)中故障信號(hào)有3種，分別是送風(fēng)機(jī)故障信號(hào)，缺風(fēng)保護(hù)故障信號(hào)，中效壓差信號(hào)。這3種信號(hào)都是為了保障風(fēng)道內(nèi)的空氣流通。報(bào)警要有聲光顯示，提醒工作人員采取措施。