王培国
烟台冰科医疗科技有限公司 山东烟台 264000
摘要：可编程控制器（PLC）在工业控制方面的应用意义日趋明显，它具有编译简单、功能强大、使用可靠、维修简单等许多优点。将PLC控制系统应用于洁净手术室空调控制系统中，对提高室内洁净度级别，有效控制温湿度，新风量及细菌浓度等有很大帮助。
关键词：PLC控制系统；洁净手术室；洁净度级别
一、PLC的使用原理
1、PLC的原理
洁净实验室的空调控制从历史到现在有三种方式：早期的继电器控制、后来的直接数字式控制器控制以及PLC控制。继电器控制由于其自身的复杂性以及高故障率、高能耗的缺点已经被时代所淘汰，DDC虽然现在还有应用，但是其抗干扰能力差，以及自身结构的局限性使得其适用范围较窄。PLC系统的广泛应用主要在于其运行可靠、稳定，使用与维护操作方便，并且适合于现在的网络结构。
洁净手术室的新风供给往往采用两用一备的新风机组合，此系统能够满足室内相对于室外的正压，并且维持系统以及满足室内舒适性要求所需的温度和相对湿度。洁净实验室的洁净区域在吊顶上安装有过滤风机以及干冷盘管来实现室内的空气循环以及降温等功能要求。室外空气通过冷盘管进入，在冷盘管中降温除湿为饱和空气，控制输出焓值比较适宜。对焓值的调节可以控制室内湿度，当需要降低湿度时则降低焓值，反之则增加焓值。
2、PLC的控制方法
完整的PLC系统包括硬件、软件以及现场拓展结构三个部分。PLC对洁净手术的自动化控制也是出于这个原理。PLC的输入与输出为模块设计，并且配有相似的模块以便进行替换，不要求冗余配置。PLC对现场设备的连接应通过远程控制，需要用到PLC架以及接线等相关设备。系统备用容量约为总容量的1/4，具体的各个控制部分运转如下所述。
首先，在水冷系统中，系统通过设定冷水机组蒸发器的温度值来控制出水温度，而回水温度取决于蒸发皿从外界吸收的热量。洁净手术室空调的冷冻水的出水温度与回水温度最大温差设定为恒定温度。对冷冻水温差的控制，现采用在冷水机组蒸发皿的回水管以及出水管上安装变频器、温差调节器和温度变送器，即热负载发生变化时，冷冻水泵的转速也会相应变化。其次，在冷冻水系统中，冷却塔的工作状态直接影响着低温冷冻水的温度，所以我们要想控制温差只需对高温冷冻水的温度进行控制即可。现采用变频器、温差调节器和温度变送器组成的闭环系统，控制冷凝器的出水温度为T，观察热负载变化时，冷却水泵转速的相应变化。然后，在管道中，对压力信号进行采样，通过温差变送器以及PID调节器对管道压力进行优化，变频器通过PLC控制，从而达到控制水泵电机的目的。工作系统中，水泵电机一般为3台，启动系统，第一台水泵还是运行至工频，压力信号若显示压力不足，则第二台水泵开始工作，若第二胎运行至工频后网管压力仍然不够时，变频器自动启动第三泵变频运行，而一、二两台泵仍为工频运行，直至压力满足要求。当外部需求降低，第三台泵便停止工作，变频器切换至2泵，此时二泵处于变频状态，若二泵变频仍然不满足要求再切换至1电机，这样循环往复。
二、PLC的控制功能
1、显示相关参数
PLC在洁净手术室的空调系统控制中，表现为能够显示机组当前的运行参数，并进行数据的保存与储蓄，当系统需要某些数据时，它能够轻而易举的检索到历史所需的数据并提供给系统。
2、控制设备运转
控制功能在PLC空调系统中作为一项重要功能表现为，PLC能够根据之前设定的相关参数、运行数据以及反馈数据进行PID的调节，从而使得空调系统的实际运行数据能够恰好满足预期的功能需求。具体的控制系统的运行方式可以分为，自动、软手动、就地手动三种模式[1]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆PLC自动控制的存在使得系统对冷冻水、冷却水的变频控制的实现更加便捷，实现了开停的有效合理控制，并且节约能耗的同时还能避免结晶，强化了洁净手术室空调系统的安全性以及经济性。
3、提升安全性能
在整个系统中，空调设备的开停是有一定的时间顺序以及联锁关系的，通过设置PLC程序就可以实现顺序控制。同时，联锁顺序是要有一定的保护措施来保证整套设备安全可靠运行，例如：冷冻水、冷却水与机组的连锁控制，冷却塔与冷却水系统的联锁等等[2]。
4、灵活可靠性
PLC代替单片机控制空调主机，使得系统控制的灵活性大大提高，可以同时满足用户的不同需求，并且减少了程序的开发周期。PLC系统抗干扰能力强，适应恶劣环境的能力好，且可维护性好。
三﹑PLC 应用的安全管理
1、实际操作的系统
PLC控制主机可以采用PLC多重处理器，并且在此基础上借助一系列的抗干扰技术。软件采用模块化设计使应用灵活，便于扩展维护，易于编程，加上可编程控制器的体积小，耗能少的优势，使得其安全性能能够得到提升。
2、构造安全预测体系
PLC的安全预测体系的构造一方面要通过强化整体的安全管理意识来提升系统对安全事故预测的关注度，从而为建立创新的安全预测体系提供坚实的基础，真正做到防微杜渐。另一方面，还要巧妙地运用多种形式的安全预测方法来构造全方位、多层次的建筑安全管理模式，即在事故出现的前期设立及时的预警制度，以便操纵者发现空调运行实施进程中存在的安全隐患采取有力的防范举措，避免安全事故的出现。在安全事故发生的时刻，操作方要借助及时的安全反馈体制来处理危机，依据不同安全事故的性质与可能造成的后果启动多样化的应急方案，防止安全事故的蔓延与扩大。
3.重视技术的创新
PLC对洁净手术室空调控制系统本身要求设备及安全的技术要有一定保障，在进程中满足一定技术规范，能够最大可能地降低事故的发生率。做到建筑安全事故的预控与预测，一方面要对PLC在洁净手术室空调的控制中的机械设备进行定期的检验与维修，借助定期维护来提高设备的使用寿命。另一方面，还要加强对技术操作人员的培训，使其掌握规范化的操作，积极推动以智能型试验为基础的新式安全控制技术方式，将安全事故的数据诊断与问题的探究作为一个系统性工程处理，在大量数据的支撑下提出可行性的安全预测方法。利用智能手段与新式设备实现对于安全事故的联网预测，在切实改善当前我国PLC在洁净空调的控制行业现状的同时，大力发展多元化的安全事故预测技术，实现对安全的有效控制。
四、小结
综上所述，在洁净手术室空调控制系统中，PLC控制有其不可替代的优势，以PLC为核心的控制系统实现了对空调的控制以及其他主机之间的协调，具有先进、经济、可靠、灵活等特点。洁净手术室的空调PLC控制系统是抗干扰系统的重要组成部分，由于其独特的优越性，受到了工业企业高度的重视，为了更好地对PLC控制系统进行开发和研究，我们需要对其特点和组成结构进行足够的掌握和了解，同时排除运行工作中的各种外界干扰，确保其工作的可靠性和安全性。由于PLC系统的安全可靠、可维护性高等优点，使其在电气控制中地位越来越高。本文对该对控制原理以及应用、PLC控制器的运行以及控制方法、PLC系统控制洁净手术室空调系统的功能进行了简单的分析。得出的结论是，今后我们在实际操作进程中，还应对PLC性能进行的不断优化，以实现对于空调系统进行全面控制的最优目标。
参考文献：
[1]卫宏毅．制冷空调设备电气与控制[M]．广东：广东科技出版社，1998，（29）：29-30
[2]张子慧，黄翔，张景春．制冷空调自动控制[M]．北京：科学出版社，2001，（2）：19-21
[3]韩保琦，李树林．制冷空调原理及应用[M]．北京：机械工业出版社，2002，（15）：24-25
论文作者:王培国
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期供稿
论文发表时间:2015/12/1
标签：洁净论文; 系统论文; 手术室论文; 控制系统论文; 安全事故论文; 空调论文; 温度论文; 《基层建设》2015年17期供稿论文;