脈動真空滅菌是國內(nèi)九十年代中期發(fā)展的一種新型滅菌設(shè)備,由于采用了脈動真空技術(shù),滅菌效果好,廣泛應(yīng)用于醫(yī)院供應(yīng)室、手術(shù)室、制藥廠及科研部門。基于PLC的控制系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠、操作簡單、維護(hù)簡便等特點(diǎn),隨著觸摸屏的推廣應(yīng)用,使得其接口越來越人性化和個(gè)性化,逐漸成為醫(yī)療器械行業(yè)滅菌器的主流產(chǎn)品。
湖南某醫(yī)療器械公司順應(yīng)世界電氣發(fā)展潮流,用PLC和觸模屏控制系統(tǒng)替代原有的電氣控制系統(tǒng),經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)及推廣應(yīng)用,取得了良好的使用效果,深得用戶滿意。
1.脈動真空滅菌器的基本特點(diǎn)
脈動真空滅菌器是采用飽和蒸汽滅菌的設(shè)備。所謂脈動真空,就是首先將滅菌器夾套進(jìn)蒸汽至額定壓力,然后用真空泵將滅菌器內(nèi)室抽到一個(gè)較高的真空度(脈動下限),再充蒸汽到設(shè)定正壓(脈動上限),如此一負(fù)一正的過程即為一次脈動循環(huán)。經(jīng)過幾次脈動后,基本抽盡器體內(nèi)的冷空氣,接著進(jìn)飽和蒸汽達(dá)到不同滅菌物品對應(yīng)的滅菌溫度,開始累計(jì)滅菌計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)結(jié)束后,抽真空干燥,使滅菌物品達(dá)到較好的干燥度,滅菌后可直接使用。從而達(dá)到很好的滅菌效果,符合藥品生產(chǎn)GMP規(guī)范。
2.控制系統(tǒng)
2.1 控制部分的硬件構(gòu)成
根據(jù)脈動真空滅菌器的控制要求,控制系統(tǒng)采用日本三菱公司的FX2N-16M可編程、F940GOT-LWD觸摸屏、FX2N-2AD模擬量輸入單元、FX0N-8EYR輸出擴(kuò)展模塊。外圍設(shè)備有SP-E4004迅普微型打印機(jī),水環(huán)式真空泵,德國寶得公司的氣動角座閥及壓力變送器、一體式溫度變送器、門電機(jī)等。
控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下:
主要元件功能:
1)主機(jī)FX2N-16MR可編程序控制器是三菱公司FX系列的最高產(chǎn)品。內(nèi)置8K步的RAM存儲器,輔助繼電器3072點(diǎn),8000點(diǎn)數(shù)據(jù)寄存器,100ms、10ms、1ms等256點(diǎn)定時(shí)器,256點(diǎn)計(jì)數(shù)器。基本指令27種,應(yīng)用指令128種。運(yùn)算處理速度:本指令0.08μs/指令,應(yīng)用指令1.52~數(shù)100μs/指令。
2)FX2N-2AD模擬量輸入單元,可以輸入兩路模擬量信號,接受4~20mA電流信號或0~10V電壓信號。
3)F940GOT-LWD為6吋單色觸摸屏,功能強(qiáng)大,操作簡單。
顯示功能:最多可顯示500個(gè)用戶制作畫面。除了顯示英文、漢字、數(shù)字等外,還能顯示直線、圓、四邊形等簡單圖形。
監(jiān)示功能:可用數(shù)值或條形圖監(jiān)示并顯示可編程序控制器子元件的設(shè)定值或現(xiàn)在值。
程序清單:可在指令清單程序方式下進(jìn)行程序的讀出/寫入/監(jiān)示。
數(shù)據(jù)采樣功能:在特定周期或起動條件成立時(shí)收集指定數(shù)據(jù)寄存器的當(dāng)前值,用清單形式或圖表形式顯示、打印采樣數(shù)據(jù)。
報(bào)警功能:可使最多256點(diǎn)的可編程序控制器的連續(xù)元件與報(bào)警信息對應(yīng)。
4)FX0N-8EYR為8點(diǎn)繼電器輸出擴(kuò)展模塊。
5)D50-BGD開關(guān)電源為觸摸屏提供24V、打印機(jī)提供5V電源。
2.2 控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件
可編程序控制器的編程軟件為SWOPC-FXGP/WIN-C,是一個(gè)應(yīng)用于FX系列可編程控制器的編程軟件,可在WINDOWS接口下運(yùn)行。可用階梯圖、程序語句來創(chuàng)建順控指令程序,建立注釋數(shù)據(jù)及設(shè)置寄存器數(shù)據(jù);該程序可在串行系統(tǒng)中與可編程序控制器進(jìn)行通迅、文件傳送、操作監(jiān)控以及各種測試功能。
觸摸屏的編寫軟件為FX-PCS-DU/WIN-C,具有字串庫、圖形庫、數(shù)據(jù)文件、系統(tǒng)設(shè)定、項(xiàng)目檢查、蜂鳴器等功能。可給畫面15級加密,讓不同級別的操作者擁有不同權(quán)限。
2.3 主要程序編程原理結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。
3.控制程序
為了適應(yīng)用戶的多種需要,設(shè)置了四種工作程序:織物滅菌程序;器械滅菌程序;液體滅菌程序;B-D試驗(yàn)程序。
3.1 織物滅菌程序
織物滅菌程序適宜用于紡織品、布類、手術(shù)包、衛(wèi)生敷料的消毒滅菌。出廠設(shè)定參數(shù)為脈動3次、滅菌溫度134℃。程序運(yùn)行過程:脈動—升溫—滅菌—排汽—干燥—回氣—結(jié)束。
3.2 器械滅菌程序
器械滅菌程序適用于金屬類手術(shù)器械、工器具、無菌器皿等物品的滅菌。出廠設(shè)定參數(shù)為脈動2次、滅菌溫度126℃。
3.3 液體滅菌程序
為防止在高溫下因液體沸騰而產(chǎn)生濺溢,液體滅菌程序特地采取了滅菌后緩慢排汽的技術(shù)措施,特別適用于非密封裝載的醫(yī)用液體消毒滅菌。出廠設(shè)定參數(shù)為脈動1次、滅菌溫度121℃。
在液體滅菌程序中特設(shè)溫度時(shí)間控制/F0值控制供用戶選擇。
F0值是將被滅菌物品不同受熱溫度折算到與濕熱121℃滅菌時(shí)熱效力相當(dāng)?shù)臏缇鷷r(shí)間。F0值的計(jì)算對驗(yàn)證滅菌效果極為有用。在程序中設(shè)計(jì)每6秒采樣一次,滅菌溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算,計(jì)算出F0值。
3.4 B-D試驗(yàn)程序
B-D試驗(yàn)是為檢驗(yàn)本設(shè)備滅菌效果而設(shè)置的程序。固定參數(shù)為滅菌溫度135℃,滅菌3.5分鐘。用于判斷滅菌運(yùn)行是否正常,是否能進(jìn)行徹底的滅菌。
3.5 其它功能
1)手動操作畫面:系統(tǒng)為了安裝、調(diào)試及維護(hù)的需要特設(shè)置了手動操作畫面,對應(yīng)每個(gè)執(zhí)行元件均有一按鍵交替控制,即按一下啟動,再按則停止,且對應(yīng)指示燈顯示。
2)幫助菜單:在系統(tǒng)畫面中除了產(chǎn)品簡介外,更添加了詳細(xì)的操作說明及故障處理介紹,讓用戶直接面對觸摸屏即可對產(chǎn)品有一個(gè)全面的了解。
3)數(shù)據(jù)打印:滅菌完畢后,可以打印滅菌溫度、滅菌壓力、F0值等參數(shù)。
4.系統(tǒng)改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)
1)本控制系統(tǒng)將設(shè)備的整個(gè)工藝流程圖顯示在屏幕上,每個(gè)執(zhí)行元件都有對應(yīng)指示,接口直觀明了、不易出錯(cuò);
2)可在線修改參數(shù)、程序,維護(hù)方便;
3)設(shè)有幫助菜單,使得后續(xù)操作培訓(xùn)更為輕松;
4)控制電路簡潔明了,增強(qiáng)了可靠性。
5)系統(tǒng)有很高的穩(wěn)定性和抗干擾能力。
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