Описание схемы автоматизации. Схема автоматизации является основным техническим документом

Схема автоматизации является основным техническим документом, определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса и оснащения объекта приборами и средствами автоматизации.

На функциональной схеме, представленной в графической части проекта технологическое оборудование и коммуникации изображены упрощенно, однако схема дает ясное и наглядное представление о принципе её работы и взаимодействии со средствами автоматизации.

Разработанная схема автоматизации ВКР 15.03.04.А2.001.08-23.АТХ приведена в приложении проектные решения.

Схема автоматизации включает в себя 6 контуров управления (3 -регулирования, 3 - переключения), 1 контура контроля и 1 контур противоаварийной защиты.

Контур 1. Контроль положения двери.

Положение двери автоклава определяется индуктивным датчиком положения ОВЕН PS2-08M33-2B11-K (поз. 1а). Сигнал в виде постоянного напряжения 24 В от датчика поступает на дискретный вход микропроцессорного контроллера, где преобразуется в цифровой сигнал. Результат измерения отображается на дисплее.

Предусмотрена сигнализация на открытие дверки во время работы или при запуске цикла работы автоклава. На дисплей выводится сообщение «Err3 – дверца открыта». Цикл работы прерывается. Включается звуковая сигнализация.

Контур 2. Управление запорным устройством.

При запуске цикла работы автоклава с дискретного выхода ПЛК сигнал постоянного напряжения 24 В поступает на промежуточное электромагнитное реле SR-203.D (поз. 5а) и далее на запорное устройство дверки.

Запорное устройство представляет собой электромагнитную катушку со штоком. При подаче сигнала с ПЛК шток встаёт в паз замка дверки, тем самым блокируя дверь автоклава от случайного открытия.

Контур 3. Управление заливом воды в камеру.

С дискретного выхода ПЛК сигнал постоянного напряжения 24 В поступает на промежуточное электромагнитное реле SR-203.D (поз. 2б), и далее на клапан подачи воды (поз. 2в). Вода начинает поступать из ёмкости с дистиллированной водой (Е1) в камеру автоклава. Одновременно сигнал с поплавкового датчика уровня ОВЕН ПДУ-И.250 (поз. 2а) в виде постоянного тока 4-20 мА поступает на аналоговый вход микропроцессорного контроллера. ПЛК вычисляет количество залитой воды в камеру автоклава. Когда заданное количество воды залито, ПЛК перестаёт подавать сигнал на реле (поз. 2б) и клапан (поз. 2в) закрывается.

Индикация стадии заполнения камеры водой, осуществляется с помощью сигнального диода K1.

Предусмотрена сигнализация низкого уровня воды в резервуаре (Е1) в виде сообщения об ошибке «Err1» на дисплее ПЛК. Цикл работы прерывается. Включается звуковая сигнализация. Кроме того предусмотрена сигнализация если время наполнения камеры водой превышает 5 мин в виде сообщения об ошибке «Err5». Данная ситуация возможна, при засорении клапана (поз. 2в) или неисправности уровнемера (поз. 2а).

Контур 4. Управление давление в камере автоклава.

Медицинский автоклав является периодическим аппаратом. На разных стадиях работы контур управления давления осуществляется по-разному. Опишем работу контура на разных стадиях.

На стадии удаления воздуха.

Сигнал с датчика давления ОВЕН ПД100И_ДИВ 0.5-187-0.5.1 (поз. 3а) в виде постоянного тока 4-20 мА поступает на аналоговый вход микропроцессорного контроллера, где преобразуется в цифровой сигнал и сравнивается с заданным в программе значением. Вычисленная ошибка преобразуется по закону регулирования в выходной управляющий сигнал, который выводится с дискретных выходов на промежуточные электромагнитные реле SR-203.D (поз. 3б и поз. 3г), и далее на вакуум клапан (поз. 3в) и на мембранный вакуумный насос (Р1). Удаления воздуха производится в импульсном режиме.

На стадии сброса пара описание в контуре 6.

Контур 5. Стабилизация температуры.

Сигнал с датчика температуры ОВЕН ДТС034-Pt100.В3.25/1.G1/4 (поз. 4а) в виде постоянного напряжения поступает на аналоговый вход микропроцессорного контроллера, где преобразуется в цифровой сигнал и сравнивается с заданным в программе значением. Вычисленная ошибка преобразуется по закону регулирования в выходной управляющий сигнал, который выводится с дискретного выхода на твёрдотельное реле KIPPRIBOR серии MD-1044.ZD3 (поз. 4б), и далее на ТЭН.

Индикация стадии нагрева камеры, осуществляется с помощью сигнального диода K2 (до выхода на температуру 134°C).

Индикация стадии нагрева камеры, осуществляется с помощью сигнального диода K3 (при достижении 134°C).

Предусмотрена сигнализация отклонение температуры в камере от заданной во время стерилизации на более чем на ±4 °C в виде сообщения об ошибке «Err4» на дисплее ПЛК. Цикл работы прерывается. Включается звуковая сигнализация.

Контур 6. Управление сбросом пара с камеры.

С дискретного выхода ПЛК сигнал постоянного напряжения 24 В поступает на промежуточное электромагнитное реле SR-203.D (поз. 6а), и далее на клапан сброса пара (поз. 6б). Пар конденсируется проходя через теплообменник (Т1) и в виде конденсата поступает в ёмкость (Е1). При давлении в 0.1 бар на датчике (поз. 3а), клапан подачи пара закрывается. Далее начинается откачка остатков пара, аналогично контуру 4.

Индикация стадии сброса пара «вентиляции» с камеры автоклава, осуществляется с помощью сигнального диода K4.

Контур 7. Управление подачей воздуха в камеру.

С дискретного выхода ПЛК сигнал постоянного напряжения 24 В поступает на промежуточное электромагнитное реле SR-203.D (поз. 7а), и далее на клапан подачи воздуха (поз. 7б). Воздух через бактериологические фильтр 0.3 мкм (Ф1) поступает в камеру, пока давление в камере не сравняется с атмосферным.

Индикация стадии высушивания и завершения цикла с подачей воздуха с камеры автоклава, осуществляется с помощью сигнального диода K5.

Контур 8. Противоаварийная защита (ПАЗ) от перегрева.

В качестве ПАЗ от перегрева используется 3-х контактный капиллярный термостат WYF320AN (поз. 8а), который настроен на температуру 320°C. По достижению данной температуры термостат разрывает цепь питания ТЭНа. Сигнал в виде переменного напряжение 220 В поступает на датчик напряжения ДНД-1 ПМКЕ.426474.001ТУ (поз. 8б) и далее на дискретный вход ПЛК. На дисплее появляется сообщение об ошибке «Err2 – нагреватель перегрелся». Цикл работы прерывается. Включается звуковая сигнализация.