Thiết kế và phát triển hệ thống điều khiển tập trung oxy mô -đun

Các bộ tập trung oxy đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp cung cấp oxy liên tục . Trong các ứng dụng y tế, chúng là thiết bị thiết yếu cho bệnh nhân mắc các bệnh hô hấp; Trong các kịch bản cứu hộ khẩn cấp, các bộ tập trung oxy có thể cứu sống . Các hệ thống kiểm soát tập trung oxy truyền thống thường có những hạn chế về tính linh hoạt và khả năng mở rộng, và các phương pháp thiết kế mô -đun có thể giải quyết hiệu quả các vấn đề này .

1. Thiết kế cấu trúc hệ thống
1.1 Cấu trúc tổng thể của hệ thống tập trung oxy
Hệ thống tập trung oxy 40L được nghiên cứu trong bài báo này được lắp đặt trong xe và áp dụng cấu trúc nô lệ Master 4, nghĩa là nó bao gồm 1 mô-đun điều khiển chính và 4 mô-đun điều khiển phụ . Các nút được đặt trong cabin chuyển trên bo mạch và toán tử có thể đưa ra các hướng dẫn bật nguồn cho mô-đun điều khiển chính thông qua các nút này .
1.2 Thiết kế phần cứng hệ thống điều khiển
Bảng điều khiển chính và bảng kiểm soát phụ đều sử dụng AC 220V làm nguồn cung cấp . Các thành phần DC trên bảng yêu cầu các mức điện áp khác nhau, chẳng hạn như 24V, 12V, 5V và 3. Fuse . Sau đó, TPS5430 được sử dụng để chuyển đổi 24V thành 12V, K7805 để chuyển đổi 12V thành 5V và AMS 1117 - 3.3 để chuyển đổi 5V thành 3 {{28} 32- vi điều khiển bit có dung lượng bộ nhớ chương trình là 64kb. Nó có phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng từ -40 độ đến 85 độ và hỗ trợ nhiều giao diện giao tiếp và phương pháp gỡ lỗi.
Điều khiển đầu ra kỹ thuật số (DO) của bảng mạch chủ yếu áp dụng chip ULN2003 . Mạch tích hợp ống Darlington tích hợp này có thể khuếch đại dòng lái của bộ điều khiển để nó có thể điều khiển trực tiếp rơle và các van solenoid . Các tham số môi trường, sau đó được truyền đến vi điều khiển để xử lý .

2. Thiết kế phần mềm
2.1 Mô -đun điều khiển chính
Mô -đun điều khiển chính chịu trách nhiệm phát hiện số lần nhấn nút . Khi nhấn nút, nó bắt đầu bộ tập trung oxy tương ứng . nếu nhấn 4 nút hoặc nhiều hơn, 4 nút, 4Bộ tập trung oxysẽ bắt đầu cùng lúc ., nó cũng có chức năng ưu tiên để khởi động bộ cô đặc oxy với thời gian chạy ngắn hơn và tắt bộ tập trung oxy với thời gian chạy dài hơn . Bộ vi điều khiển trên tàu có thể giao tiếp với mô-đun điều khiển chính dựa trên giao thức ModbusRTU để truyền các tham số hoạt động của toàn bộ hệ thống tập trung oxy 40L sang hệ thống trên bo mạch .}
2.2 Mô-đun kiểm soát phụ
Mô-đun kiểm soát phụ được thiết kế để kiểm soát quá trình sản xuất oxy cụ thể của từng bộ tập trung oxy . nó có các điểm điều khiển đầu ra kỹ thuật số cho các thành phần như máy nén khí Giao diện (HMI) để quan sát cục bộ hoặc từ xa về trạng thái hoạt động của các toán tử tập trung oxy . có thể đặt các tham số vận hành và xem dữ liệu thời gian thực thông qua giao diện-máy

3. Ưu điểm và ứng dụng của thiết kế mô -đun
3.1 Ưu điểm
Thiết kế mô-đun làm cho hệ thống rất linh hoạt . Mỗi mô-đun kiểm soát phụ có thể được duy trì và nâng cấp độc lập, giúp cải thiện khả năng duy trì của hệ thống . Mở rộng . Nếu cần có khả năng sản xuất oxy lớn hơn trong tương lai, các mô-đun kiểm soát phụ bổ sung có thể được thêm vào .
3.2 Ứng dụng
Hiện tại, hệ thống máy phát oxy 40L đã được áp dụng cho các phương tiện vận chuyển phân lập áp suất .} thông qua công việc hợp tác của vi điều khiển trên tàu và mô-đun điều khiển chính Quá trình .

4. Nhóm công nghiệp Newtek: Nhà lãnh đạo toàn cầu về đổi mới các giải pháp hệ thống khí đốt
Là một doanh nghiệp công nghệ cao với 36 năm kinh nghiệm trong việc tách và chuẩn bị khí đốt, Tập đoàn công nghiệp Newtek luôn cam kết "cung cấp hệ thống sản xuất khí tiên tiến và kinh tế cho thế giới" và tập trung vào thiết kế và sản xuất thiết bị khí thành thiết bị khác nhau 9, 000 Các hệ thống khí ở hơn 120 quốc gia trên thế giới, bao gồm hơn 350 thiết bị sản xuất oxy/nitơ quy mô lớn phục vụ các khu vực chính như khẩn cấp và sản xuất công nghiệp, trở thành công ty chuẩn trong ngành có cả độ sâu kỹ thuật và ảnh hưởng thị trường .}}}
Ưu điểm cốt lõi: Đổi mới công nghệ và khả năng toàn chuỗi
Ma trận công nghệ tiên tiến
Với 1, 000+ Bằng sáng chế quá trình, các sản phẩm cốt lõi bao gồm thiết bị sản xuất oxy và nitơ PSA/VPSA, thiết bị tách không khí đông lạnh, hệ thống tạo acetylene, v.v. Hệ thống sản xuất oxy PSA cấp y tế của nó sử dụng thuật toán tối ưu hóa năng động sàng phân tử và nồng độ oxy ổn định ở mức 93%± 3%. Nó đã được điều chỉnh ở hơn 5, 000
Giải pháp toàn cảnh
Từ thiết bị sản xuất khí phòng thí nghiệm quy mô nhỏ cho đến các dự án EPC cấp công nghiệp, Newtek đã xây dựng một hệ thống dịch vụ chuỗi toàn chuỗi bao gồm "Thiết kế-cơ thể-khởi động và bảo trì" . trong trường bán dẫn, hệ thống nitơ của nó cung cấp nitơ tinh khiết cao; Trong các kịch bản xử lý nước thải, máy tạo ozone kết hợp với công nghệ sản xuất oxy VPSA làm tăng hiệu quả xử lý nước thải hơn 30%và đã được áp dụng cho 200+ Các dự án bảo vệ môi trường thành phố .
Chứng nhận chất lượng nghiêm ngặt
Các sản phẩm đã thông qua các chứng nhận quốc tế như ISO 9001, ISO 13485 (lớp y tế), ISO 14001 và PED 97/23. Các thành phần chính như bộ trao đổi nhiệt và máy nén Turbo có thể thực hiện được (MTBF) của 18, 000 giờ, vượt xa các tiêu chuẩn ngành .
Phát triển bền vững: Công nghệ trao quyền cho một tương lai xanh
Newtek tích hợp các khái niệm bảo vệ môi trường vào đổi mới công nghệ . Hệ thống sản xuất oxy VPSA của nó tiết kiệm 75% năng lượng so với cung cấp oxy xi lanh truyền thống, giảm lượng khí thải carbon hơn 120, 000 tấn mỗi năm; Đơn vị phân tách không khí lạnh áp dụng công nghệ thu hồi nhiệt đầy đủ và tốc độ sử dụng năng lượng được tăng lên 92%. trong lĩnh vực khí sinh học, sự khử lưu huỳnh tích hợp của nhóm và giải pháp sản xuất oxy đã giúp 15 dự án Biogas ở châu Âu đạt được tính trung lập carbon, trở thành một mô hình của giải pháp khí công nghiệp xanh {7
Dịch vụ toàn cầu: Phản hồi tức thời và hỗ trợ tùy chỉnh
Dựa vào mạng kỹ thuật toàn cầu 7 × 24- giờ, Newtek cung cấp cho khách hàng các dịch vụ toàn chu kỳ từ tư vấn kỹ thuật miễn phí đến vận hành tại chỗ và bảo trì Hệ thống sản xuất oxy, chi phí sản xuất oxy đã giảm 60% và hiệu quả hoạt động và bảo trì của thiết bị đã tăng 50% .
Tầm nhìn tương lai
Với mục tiêu "công nghệ khí thúc đẩy đổi mới công nghiệp",Newtekđang tăng tốc bố cục của hoạt động và bảo trì từ xa 5G, mô phỏng đôi kỹ thuật số và các công nghệ khác để thúc đẩy nâng cấp hệ thống sản xuất khí thành thông minh và không người lái

5. Kết luận
Hệ thống điều khiển máy phát oxy mô -đun được thiết kế và phát triển trong bài viết này đạt được thành công các mục tiêu hoạt động tự động và độ tin cậy cao . ở cấp độ phần cứng, lập kế hoạch hợp lý chuyển đổi năng lượng và lựa chọn chip đảm bảo cung cấp năng lượng ổn định và chức năng điều khiển chính của hệ thống; Ở cấp độ phần mềm, các mô-đun điều khiển chính và kiểm soát phụ có logic chương trình rõ ràng và phối hợp hiệu quả các quy trình sản xuất oxy khác nhau . Sự kết hợp hữu cơ của hai cho phép hệ thống thích ứng linh hoạt với các kịch bản khác nhau như điều trị y tế và giải cứu khẩn cấp .}}}}}}}}}
Với sự tiến bộ liên tục của công nghệ, hệ thống có chỗ để tối ưu hóa và mở rộng hơn nữa, chẳng hạn như cải thiện sự ổn định giao tiếp và kiểm soát chính xác hiệu quả sản xuất oxy . nó có triển vọng ứng dụng rộng rãi và tiềm năng phát triển trong các lĩnh vực bảo vệ sức khỏe y tế, cung cấp thêm sự giúp đỡ oxy. các trường .