NEWTEK은 제어 목적, 대상 및 요구 사항에 따라 프로그래밍 가능 제어(PLC) 기술을 적용하고 순차 제어 구조를 채택하며 제어 모델을 확립하고 PSA 시리즈 의료용 산소 발생기에 적합한 제어 시스템을 시험 생산했습니다. GJB2799-96 "의료용 분자체 산소 발생기의 일반 사양" 요구 사항에 따라 기본 매개변수 테스트, 성능 및 기능 테스트, 48시간 연속 작동 테스트가 수행되었습니다. 그 결과, 이 제어 시스템은 산소 발생기 작동 프로세스의 자동화, 결함의 자가 진단 및 자가 수정을 실현하고 장비의 신뢰성을 향상시키며 프로세스의 온라인 최적화를 실현하는 것으로 나타났습니다. 공정 최적화 실험을 통해 4탑 구조 산소 발생기의 산소 회수율이 50%에 도달할 수 있는 것으로 나타났습니다.
NEWTEK 엔지니어들은 분자체 압력 변동 흡착(PSA) 산소 생산 기술을 연구하고 4세대 PSA 의료용 분자체 산소 생산 장비를 개발하여 일련의 제품을 구성했습니다. 이 일련의 산소 생산 장비는 4탑 구조의 산소 생산 공정을 채택하고 산소 생산량은 40%에 도달할 수 있습니다. 산소 생산 공정은 다중 방향 회전식 분배 밸브에 의해 실현됩니다. 따라서 가스 회로 구조가 간단하고 신뢰성이 높으며 비용이 저렴합니다. 그러나 이러한 유형의 장비는 자동화 수준이 낮고 작동이 더 복잡합니다. 시장 수요를 충족시키고 산소 생산 제어의 자동화를 실현하며 품질을 더욱 향상시키기 위해 의료용 산소 생산 장비의 제어 시스템에 대한 연구를 수행했습니다.
통제 목표, 통제 대상 및 프로세스 통제 요구사항
통제 목표
작업 프로세스의 자동 제어;
자기 진단 및 결함의 자기 제거;
원격 모니터링;
두 기계의 자동 전환.
제어되는 객체
이 제어 시스템은 8m3 의료용 산소 발생기를 제어 대상으로 사용합니다.
제어 대상은 회로 시스템, 가스 시스템 및 물 시스템으로 구성됩니다.
회로 시스템
공기 압축기 작동 제어;
동결건조기 운전제어;
압력 펌프 작동 제어.
가스 시스템
(1) 산소 발생기: 컨트롤러, 솔레노이드 밸브, 실린더, 다방향 회전 분배 밸브, 가스;
(2) 산소 완충 탱크: 컨트롤러, 솔레노이드 밸브, 산소가 완충 탱크로 들어갑니다.
(3) 부스터 펌프: 컨트롤러, 솔레노이드 밸브, 산소는 부스터 펌프를 통해 산소 저장 탱크로 보내집니다.
(4) 산소 저장 탱크: 컨트롤러, 솔레노이드 밸브, 산소가 산소 저장 탱크에 들어갑니다.
(5) 산소 측정기: 컨트롤러, 솔레노이드 밸브, 가스 공급원이 산소 측정기에 제공됩니다.
물 시스템
(1) 공기 완충 탱크 배수 밸브: 컨트롤러, 솔레노이드 밸브, 배수;
(2) 중간 냉각 공기 배수 밸브: 컨트롤러, 솔레노이드 밸브, 배수;
(3) 후면 냉각 공기 배수 밸브: 컨트롤러, 솔레노이드 밸브, 배수.
프로세스 제어 요구 사항
시작 프로세스
(1) 동결건조기를 작동시킵니다.
(2) 공기 압축기를 가동합니다. 압력을 가하여 시작하는 것은 금지되어 있습니다.
(3) 공기 완충 탱크가 특정 압력에 도달하면 산소 발생기가 작동하기 시작합니다. 컨트롤러는 설정된 산소 생산 공정에 따라 특정 타이밍에 따라 실린더가 순환하도록 제어합니다. 실린더는 다방향 회전식 분배 밸브를 구동하여 작동합니다. 분배 밸브의 작용에 따라 공기는 각각 4개의 흡착탑으로 들어가고 분자체 압력 스윙 흡착을 통해 산소를 생성합니다. 요구 사항: 실린더 작동 타이밍은 다방향 회전 분배 밸브의 작동 상태와 엄격하게 일치해야 합니다. 그렇지 않으면 프로그램이 혼란스러워지고 산소 순도가 감소합니다.
(4) 산소 생산 시간을 단축하려면 각 흡착탑의 공기가 특정 농도에 도달해야 합니다. 이러한 이유로 산소 버퍼 탱크 솔레노이드 밸브가 작동하기 전에 일정 시간 동안 지연되어야 합니다.
(5) 산소 완충 탱크가 특정 압력에 도달하면 배수 밸브를 열어 산소를 배출하십시오.
(6) 산소 순도가 90%보다 높을 때 배수 밸브를 끄고 부스터 펌프 솔레노이드 밸브와 산소 저장 탱크 솔레노이드 밸브를 열면 고순도 산소가 산소 저장 탱크로 들어갑니다. 이때 장비는 기동상태에서 정상적인 산소생산 운전상태로 진입하게 됩니다.
운영과정
(1) 정상적인 산소 생산 중에 산소 저장 탱크의 압력이 0.8MPa에 도달하면 산소 발생기, 공기 압축기, 동결 건조기 및 해당 솔레노이드 밸브를 끄고 냉각 공기 배출 밸브를 엽니다. 공기 압축기를 5분간 작동시킨 후 공기 압축기의 압력을 해제합니다.
(2) 산소 저장 탱크의 압력이 0.4MPa로 떨어지면 시동 프로세스에 따라 동결 건조기, 공기 압축기, 산소 발생기 및 해당 솔레노이드 밸브를 다시 시작하십시오.
(3) 작동 중 각 배수 밸브는 30분마다 한 번씩 물을 배수하며, 각 배수는 약 10초 동안 지속됩니다. 3개의 배수 밸브는 동시 배수로 인한 공기 완충 탱크의 과도한 압력 강하를 방지하기 위해 일정 간격으로 차례로 물을 배수합니다.
(4) 산소 순도를 언제든지 모니터링할 수 있어야 합니다.
(5) 장비의 가동시간을 기록할 수 있어야 한다.
종료 프로세스
(1) 산소 발생기 호스트를 끄십시오.
(2) 부스터 펌프와 산소 저장 탱크 솔레노이드 밸브 및 기타 해당 솔레노이드 밸브를 끄십시오.
(3) 공기 압축기를 끄십시오.
(4) 동결 건조기를 끄십시오.
(5) 중앙 및 후면 냉각공기 배출 밸브를 열고 5분 정도 기다린 후 꺼서 냉각수를 배출하고 공기압축기의 잔압을 배출시킨다.
의료용 PSA 산소 발생기
(1) NEWTEK PSA 산소 플랜트 제어 시스템은 장비 디버깅을 쉽고 간단하게 만들고 사용하기 안전하며 신뢰할 수 있는 작동을 가능하게 하며 기술자가 설치, 디버그 및 수리하는 데 편리할 뿐만 아니라 작업자의 노동 강도를 크게 줄이고 작업을 개선합니다. 운영자의 환경.
(2) 이 제어 시스템은 공정 최적화에 편리하며 장비의 산소 회수율을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
(3) 이 제어 시스템에 사용되는 프로그래밍 가능한 컨트롤러에는 원격 모니터링 연구를 위한 실행 가능한 조건을 제공하는 직렬 통신 인터페이스가 있습니다. 컨트롤러는 또한 다중 사용자의 특성을 가지고 있어 이중 기계의 자동 전환 기능을 실현할 수 있습니다.
(4) PSA 시리즈 산소 발생기의 제어 요구 사항과 특성 매개 변수는 동일합니다. 즉, 제어 계수 k와 특성 매개 변수 p는 변경되지 않고 유지되므로 이 제어 시스템은 PSA 시리즈의 다른 모델에도 적용할 수 있습니다.