PLC的醫院潔淨手術室淨化空調自動控製係統的設計與實現

摘 要： 隨著我國經濟水平的提升，醫院的硬件配備水平也呈現日益上升的趨勢。在眾(zhong) 多醫院硬件設施當中，空調對於(yu) 患者的康複與(yu) 治療有著更為(wei) 直接的聯係。其中，手術室作為(wei) 醫院的核心區域，提升該區域淨化空調自動控製係統的設計水平對於(yu) 降低術中感染有著至關(guan) 重要的作用。鑒於(yu) 此，本文首先以介紹淨化空調係統的模式為(wei) 切入點，闡述手術室空氣處理的基本方式，對潔淨手術室淨化空調自動控製係統的設計與(yu) 實現進行探究，以供專(zhuan) 業(ye) 人士借鑒與(yu) 參考。 

　　關(guan) 鍵詞： 潔淨手術室；淨化空調；自動控製係統；設計 

　　為(wei) 使手術室中環境符合手術的要求，需要使用淨化空調來調節室內(nei) 濕度與(yu) 溫度，並且過濾手術室中的空氣，從(cong) 而使得手術室中環境達到潔淨的程度。此外，為(wei) 確保手術室中壓力為(wei) 正壓狀態，同樣需要使用淨化空調對其進行調節，從(cong) 而將汙染物隔離在室外，保證手術室處於(yu) 無菌且潔淨的狀態，最大限度的避免術後感染情況的發生，同時也可提升手術過程中醫護人員的舒適度，從(cong) 而提升手術效率。 

　　一、淨化空調係統的模式 

　　淨化空調控製係統包括空氣淨化係統和自動控製係統，空氣淨化係統主要由空氣過濾器、循環風機、表冷器、加熱加濕裝置等基本設備組成，通過設置粗效、中效和高效過濾器的三級過濾裝置來實現對空氣的淨化處理，表冷器、加熱加濕裝置用來調節空氣的溫度和濕度，循環風機的作用是使空氣運動起來而形成風自動控製係統包括各種溫度、濕度傳(chuan) 感器，壓力變送器，溫控閥門�絛釁鰨�送風、排風調節閥，控製器和監控設備等。 

　　二、手術室空氣處理的基本方式 

　　醫院建築需要大量新鮮、潔淨的空氣來稀釋有害氣體(ti) ，滿足人體(ti) 衛生需求並補償(chang) 室內(nei) 的排風。通風方式可以采用機械送風與(yu) 自然排風相結合的方式、機械排風與(yu) 自然補風結合的方式和同時使用機械進行送風和排風等方式。一般醫院是將通風係統和空調係統結合起來實現室內(nei) 良好的空氣品質的。醫院的空氣調節和一般建築物的空氣調節是不同的，它更注重空氣的淨化和無菌、建築物內(nei) 的氣流流向和風速、保證醫療上需要的溫濕度等方麵。具體(ti) 的空氣處理方式有空調機組循環方式，如圖所示有一次回風的室內(nei) 循環機組與(yu) 空調機組並用方式，如圖所示新風承擔全部熱濕負荷的室內(nei) 循環機組與(yu) 空調機組並用方式，如圖所示新風機組與(yu) 風機盤管室內(nei) 循環機組並用方式，如圖1所示。 

　　醫院潔淨手術部淨化空調係統應做到既實現對整個(ge) 手術部的統一控製，又能方便對各手術室靈活管理。一般遵循以下設計原則：潔淨手術室的淨化空調係統應與(yu) 其輔助用房的空調係統分開設置，采用獨立的淨化空調係統對每個(ge) 級潔淨手術室和級潔淨手術室進行空氣處理級，潔淨手術室和級潔淨手術室可以多間手術室公用一個(ge) 空調係統。但是淨化空調係統的新風可以采用集中處理，也可以各係統單獨處理，形成各個(ge) 完全獨立的係統。 

　　三、潔淨手術室淨化空調自動控製係統的設計與(yu) 實現 

　　1、係統的整體(ti) 設計 

　　手術部位於(yu) 醫院綜合樓的第5層，由手術室及其輔助用房和醫生護士辦公區組成。手術室分別是是百級手術室、眼科手術室、個(ge) 腔鏡手術室、骨科手術室、產(chan) 科手術室、正負壓手術室和個(ge) 普外手術室，根據國家標準規範的實際要求，各手術室設計級別及具體(ti) 控製指標如表1所示。 

　　2、自動控製係統的整體(ti) 結構 

　　控製係統�用工控機（Industrial Personal Computer，IPCH可編程控製器（Programmable controller，PLC）+現場總線的形式組成了控製係統，實現潔淨手術室淨化空調係統的自動 控製。係統整體(ti) 結構圖如圖2所示。 

　　從(cong) 圖2可以清楚的看出控製係統的拓撲結構，係統由上位機工控機、風機機組及現場的各種傳(chuan) 感器和執行器組成。係統以上位機為(wei) 核心，通過現場總線將上位機和連接起來，采用的是傳(chuan) 輸技術，定期從(cong) 現場傳(chuan) 感器采集數據，再通過現場總線將數據傳(chuan) 輸到上位機中，並將其顯示出來。上位機發出的控製信息通過現場總線傳(chuan) 至，根據上位機的控製信號進行調節，並將信號傳(chuan) 至現場執行器，實現對現場設備的驅動。 

　　3、係統的控製方式 

　　控製係統使用現場總線將上位機和下位機連接起來，使用傳(chuan) 輸協議和傳(chuan) 輸技術實現控製器與(yu) 現場設備和上位機之間數據通信。其中上位機選用的是工控機，下位機選用的是西門子，現場設備是各種傳(chuan) 感器、變送器和執行器等。現場控製單元直接與(yu) 被控對象聯係，可以獨立實現現場信號的采集及對現場設備的控製等功能。現場控製單元一般安裝在工業(ye) 控製現場，接收上一級監控站發送來的控製命令，並將本地的狀態和采集到的數據傳(chuan) 送至上位機，在上位機不進行幹預的情況下，現場控製單元可根據各自事先設定好的參數進行各種運算，控製輸出實現單獨對設備進行控製空調機組的控製策略。 

　　對於(yu) 全年運行的空調係統，需要充分考慮到季節變化對係統運行的影響，根據室內(nei) 外不同的熱、濕條件，確定不同的運行工況，以多工況的方式運行。主要目的是為(wei) 了充分利用新風和回風的熱濕負荷，盡量減少製冷機、加熱器和加濕器運行時間，達到節能的目的。麵對這樣一個(ge) 多工況係統進行監控和控製，不僅(jin) 需要根據相關(guan) 參數確定工況轉換的時機，在轉換時切換運行設備，還要相應改變控製參數的數值，以及執行機構的動作方向。 

　　4、報警係統 

　　故障報警是對風機進行缺風保護、檢測變頻故障等，檢測風機和過濾器兩(liang) 端壓差值對風機運行狀態和過濾器堵塞情況進行監測，當被檢測對象出現異常時，係統顯示報警信息。工作人員根據提示的報警信息對係統進行維護。其中缺風保護報警是通過設在風機處的壓差變送器測得的壓差值進行判斷，如果風機兩(liang) 端壓差值不在設定範圍內(nei) ，說明風機運行出現故障，則顯示報警信息。 

　　四、結語 

　　綜上所述，隨著我國醫療硬件水平的提升，基於(yu) PLC的醫院潔淨手術室淨化空調自動控製係統的設計與(yu) 實現逐漸引起全社會(hui) 的關(guan) 注，本文所設計的淨化空調自動控製係統可以有效的實現潔淨手術室的目的，所以具備一定應用潛力。相信隨著未來PLC 技術的發展，手術室淨化空調自動控製係統的設計將會(hui) 更加科學與(yu) 合理，進而推動我國醫用空調行業(ye) 更為(wei) 快速的發展。