طراحی و توسعه سیستم کنترل کنسانتره اکسیژن مدولار

کنسانتره های اکسیژن نقش مهمی در تأمین اکسیژن مداوم . در کاربردهای پزشکی دارند ، آنها تجهیزات اساسی برای بیماران مبتلا به بیماری های تنفسی هستند. در سناریوهای نجات اضطراری ، کنسانتره های اکسیژن می توانند جان خود را نجات دهند.} سیستم های کنترل کنسانتره اکسیژن سنتی اغلب در انعطاف پذیری و مقیاس پذیری محدودیت هایی دارند و روش های طراحی مدولار می توانند به طور مؤثر این مشکلات را حل کنند {2.

1. طراحی ساختار سیستم
1.1 ساختار کلی سیستم کنسانتره اکسیژن
سیستم کنسانتره اکسیژن 40L که در این مقاله مورد مطالعه قرار گرفته است در وسیله نقلیه نصب شده و یک ساختار برده 1 Master 4 را تصویب می کند ، یعنی شامل 1 ماژول کنترل اصلی و 4 ماژول زیر کنترل. میکروکنترلر در صفحه با ماژول کنترل اصلی از طریق 485 BUS} SYSEMOGARATOR PARAMATORS OXGRAGORES OCETRATIONS OXGRAGORES PARAMATORS OXGRAGORTORES OXGRANTORES OXEGARATORS OXGRATORES OXEGARATORS OXGRATORES OCENTRATES OXENTRATERS OXGRATORES OXEGARATORS OCENTRATES EXCY را می خواند. در کابین انتقال روی صفحه تنظیم شده اند ، و اپراتور می تواند از طریق این دکمه ها دستورالعمل های قدرت را به ماژول کنترل اصلی صادر کند.
1.2 طراحی سخت افزار سیستم کنترل
Both the main control board and the sub-control board use AC 220V as the power supply. The DC components on the board require different voltage levels, such as 24V, 12V, 5V and 3.3V. The AC power is converted to DC 24V through LHE20-20B24 after passing through the فیوز . متعاقباً ، از TPS5430 برای تبدیل 24 ولت به 12 ولت ، K7805 ، برای تبدیل 12 ولت به 5 ولت استفاده می شود ، و AMS1117 - 3.3 برای تبدیل 5V به 3 {28} 3V.} تراشه کنترل اصلی برد مدار مدار stm32f103c8 microcontroller bit32- bit با ظرفیت حافظه برنامه 64KB. این میزان دمای عملیاتی گسترده ای از درجه-40} تا 85 درجه دارد و از چندین رابط ارتباطی و روش های اشکال زدایی پشتیبانی می کند.
خروجی دیجیتال (DO) کنترل برد مدار عمدتا Uln2003 Chip. این مدار یکپارچه یکپارچه یکپارچه لوله Darlington می تواند جریان محرک کنترلر را تقویت کند تا بتواند به طور مستقیم رله ها و دریچه های solenoid را هدایت کند. پارامترها ، که سپس برای پردازش. به میکروکنترلر منتقل می شوند

2. طراحی نرم افزار
2.1 ماژول کنترل اصلی
ماژول کنترل اصلی وظیفه تشخیص تعداد فشار دکمه . را دارد که یک دکمه فشار داده شود ، کنسانتره اکسیژن مربوطه را شروع می کند . اگر 4 یا بیشتر دکمه ها فشار داده شوند ، 4کنسانتره های اکسیژندر همان زمان شروع می شود . همچنین این عملکرد را دارد که اولویت را برای شروع کنسانتره اکسیژن با زمان کار کوتاه تر و خاموش کردن کنسانتره اکسیژن با زمان کار طولانی تر . از طریق اتوبوس داخلی 485 ، می تواند از راه دور کنترل ماژول زیر کنترل را کنترل کند و ماژول اصلی را کنترل می کند ، و سپس داده های عملکرد آن را ذخیره می کند ، که در آن می خواند. میکروکنترلر روی صفحه می تواند با ماژول کنترل اصلی بر اساس پروتکل ModbusRTU ارتباط برقرار کند تا پارامترهای عملیاتی کل سیستم کنسانتره اکسیژن 40L به سیستم روی صفحه .}} انتقال یابد
2.2 ماژول زیر کنترل
ماژول زیر کنترل برای کنترل فرآیند تولید اکسیژن خاص از هر کنسانتره اکسیژن طراحی شده است . دارای نقاط کنترل خروجی دیجیتال برای اجزای کمپرسورهای هوا ، فن های انسانی و شیرهای سولنوئید . می تواند اطلاعات سنسور مانند دما ، فشار و غلظت اکسیژن را جمع آوری کند و در زمان {{{interllocks و هشدارها را انجام دهد. رابط (HMI) برای مشاهده محلی یا از راه دور از وضعیت عملیاتی کنسانتره اکسیژن .} اپراتورها می توانند پارامترهای عملیاتی را تنظیم کرده و داده های زمان واقعی را از طریق رابط انسان-ماشین {8} مشاهده کنند ، علاوه بر این ، با ماژول کنترل اصلی از طریق رابط 485} {{modbusolrtu ارتباط برقرار می کند.

3. مزایا و برنامه های طراحی مدولار
3.1 مزایا
طراحی ماژولار باعث می شود سیستم بسیار انعطاف پذیر .} هر ماژول زیر کنترل را می توان به طور مستقل حفظ و به روز کرد ، که باعث بهبود قابلیت حفظ سیستم می شود . اگر یک ماژول زیر کنترل شکست بخورد ، ماژول های دیگر هنوز هم می توانند به طور عادی کار کنند تا از ساختار مداوم OxyGen. inte استفاده کند. . اگر ظرفیت تولید اکسیژن بزرگتر در آینده مورد نیاز است ، می توان ماژول های زیر کنترل اضافی را اضافه کرد .
3.2 برنامه
در حال حاضر ، سیستم ژنراتور اکسیژن 40L برای وسایل نقلیه حمل و نقل جداسازی فشار منفی اعمال شده است . از طریق کار مشترک میکروکنترلر روی صفحه و ماژول کنترل اصلی ، سیستم می تواند متوجه نظارت بر داده های تولید اکسیژن. ترتیب هوشمندانه عملکرد نرم افزاری از هر یک از تجهیزات الزامات اکسیژن باشد. فرآیند.

4. گروه صنعتی Newtek: رهبر جهانی در نوآوری راه حل های سیستم گاز
به عنوان یک شرکت فناوری پیشرفته با 36 سال تجربه در جداسازی و آماده سازی گاز ، گروه صنعتی Newtek همواره متعهد به "ارائه سیستم های تولید گاز پیشرفته و اقتصادی به جهان" است و بر روی طراحی و ساخت تجهیزات گازی مانند اکسیژن ، نیتروژن ، آرگون ، آرگون و دی اکسید کربن {2 {inte از تجهیزات تولید گاز بزرگ-از تجهیزات گاز در-سایت استفاده می کند. 9 ،000 سیستم های گاز در بیش از 120 کشور در سراسر جهان ، از جمله بیش از 350 تجهیزات تولید اکسیژن/نیتروژن در مقیاس بزرگ که در مناطق کلیدی مانند تولید فوریت های پزشکی و تولید صنعتی قرار دارند ، تبدیل شدن به یک شرکت معیار در صنعت با هر دو فنی و تأثیر بازار.}}}}}}}}}}}}}}
مزایای اصلی: نوآوری تکنولوژیکی و قابلیت های تمام زنجیره ای
ماتریس فناوری برش
با 1 ، 000+ ثبت اختراعات فرآیند ، محصولات اصلی شامل تجهیزات تولید اکسیژن و نیتروژن PSA/VPSA ، تجهیزات جداسازی هوای کرایوژنیک ، سیستم های تولید استیلن ، و غیره. طراحی ماژولار اصلی چرخه نصب تجهیزات را به مدت 40 ٪ کوتاه می کند ، در حالی که از 99 {6 {{} 999} purity purity uplituda-hufitization استفاده می کند. سیستم تولید اکسیژن PSA از یک الگوریتم بهینه سازی دینامیکی غربال مولکولی استفاده می کند ، و غلظت اکسیژن در 93 ± 3 ٪ {13 {}} پایدار است.
راه حل تمام صحنه
از تجهیزات تولید گاز آزمایشگاهی در مقیاس کوچک گرفته تا پروژه های EPC با درجه صنعتی ، Newtek یک سیستم سرویس تمام زنجیره ای ساخته است که شامل "طراحی-تولید-نصب-عمل و نگهداری". در قسمت نیمه هادی ، سیستم نیتروژن آن با یک نقطه Dew در زیر {8} 8}} درجه برای تولید تراش فراهم می کند. در سناریوهای تصفیه فاضلاب ، ژنراتور ازن همراه با فناوری تولید اکسیژن VPSA ، بیش از 30 ٪ راندمان تصفیه فاضلاب را افزایش می دهد و در پروژه های حفاظت از محیط زیست شهرداری {10} اعمال شده است.
صدور گواهینامه با کیفیت دقیق
این محصولات دارای گواهینامه های بین المللی مانند ISO 9001 ، ISO 13485 (درجه پزشکی) ، ISO 14001 و PED 97/23.} اجزای کلیدی مانند مبدل های حرارتی کرایوژنیک و کمپرسورهای توربو از مواد درجه حمل و نقل ساخته شده اند تا اطمینان حاصل شود که تجهیزات می توانند به طور ثابت در یک محیط {6 درجه {درجه {درجه}}}} درجه کار کنند. (mtbf) از 18 ، {9} ساعت ، بیش از استانداردهای صنعت.
توسعه پایدار: فناوری آینده سبز را توانمند می کند
Newtek مفاهیم حفاظت از محیط زیست را در نوآوری تکنولوژیکی ادغام می کند.} سیستم تولید اکسیژن VPSA آن 75 ٪ انرژی را در مقایسه با منبع اکسیژن سیلندر سنتی صرفه جویی می کند و انتشار کربن را بیش از 120 ، {3} در سال کاهش می دهد. واحد جداسازی هوای کرایوژنیک فناوری بازیابی کامل گرما را اتخاذ می کند ، و میزان مصرف انرژی به 92.} در زمینه بیوگاز افزایش می یابد ، راه حل یکپارچه سازی یکپارچه گروه و تولید اکسیژن به 15 پروژه بیوگاز در اروپا کمک کرده است که به نوتراپیت کربن دست یابند و تبدیل به یک مدل از محلول های گاز سبز {7} 7}}}
خدمات جهانی: پاسخ فوری و پشتیبانی سفارشی
با تکیه بر یک شبکه فنی جهانی 7 ×24- ساعت ، Newtek خدمات چرخه ای کامل را از مشاوره فنی رایگان به عملکرد و نگهداری در سایت و نگهداری در سایت ارائه می دهد.}} در چین ، مرکز تحقیق و توسعه شانگهای آن ، با100+} مهندسین حرفه ای ، که می تواند پاسخگوی نیازهای اضطراری در 48 ساعت باشد ، در 48 ساعت شیوه شیوه ای پاسخ می دهد. سیستم تولید اکسیژن مدولار ، هزینه تولید اکسیژن 60 ٪ کاهش یافته و عملکرد تجهیزات و راندمان نگهداری 50 ٪ {10} افزایش یافته است
چشم انداز آینده
با هدف "فن آوری گاز رانندگی نوآوری صنعتی" ،نیوتکتسریع در چیدمان عملکرد و نگهداری از راه دور 5G ، شبیه سازی دوقلوی دیجیتال و سایر فن آوری ها برای ارتقاء به روزرسانی سیستم های تولید گاز به هوشمند و بدون سرنشین. چه "اکسیژن زندگی" در اورژانس پزشکی یا "تولید گاز" در تولید صنعتی ، همواره از نوآوری استفاده کرده است تا یک قلم را در زمینه توسعه پایدار GAS GAS در زمینه توسعه پایدار GAS GAS استفاده کند.

5. نتیجه گیری
سیستم کنترل ژنراتور اکسیژن مدولار که در این مقاله طراحی و توسعه یافته است با موفقیت به اهداف عملکرد خودکار و قابلیت اطمینان بالا. در سطح سخت افزاری دست می یابد ، برنامه ریزی معقول تبدیل نیرو و انتخاب تراشه ، منبع تغذیه پایدار و عملکرد اصلی کنترل سیستم را تضمین می کند. در سطح نرم افزار ، ماژول های کنترل اصلی و زیر کنترل دارای منطق برنامه روشنی هستند و به طور کارآمد فرآیندهای مختلف تولید اکسیژن را هماهنگ می کنند . ترکیب ارگانیک این دو سیستم را قادر می سازد تا با انعطاف پذیری با سناریوهای مختلف مانند درمان پزشکی و نجات اضطراری.}}} سازگار شود.
با پیشرفت مداوم فناوری ، این سیستم دارای جایی برای بهینه سازی و گسترش بیشتر است ، مانند تعمیق پیشرفت در ثبات ارتباطات و کنترل دقیق بهره وری تولید اکسیژن {0} این دارای چشم انداز کاربرد گسترده و پتانسیل توسعه در زمینه های حفاظت از سلامت پزشکی ، تأمین اضطراری اکسیژن و غیره است. فیلدها .