Design og utvikling av modulært oksygenkonsentratorkontrollsystem

Oksygenkonsentratorer spiller en viktig rolle i å gi kontinuerlig oksygentilførsel . I medisinske anvendelser, de er viktig utstyr for pasienter med luftveissykdommer; I beredskapsscenarier kan oksygenkonsentratorer redde liv . Tradisjonelle oksygenkonsentratorkontrollsystemer har ofte begrensninger i fleksibilitet og skalerbarhet, og modulære designmetoder kan effektivt løse disse problemene .

1. systemstrukturdesign
1.1 Generell struktur av oksygenkonsentratorsystem
40L oksygenkonsentratorsystem som er studert i denne artikkelen er installert i kjøretøyet og vedtar en slavestruktur på 1 master 4, det vil si at det består av 1 hovedkontrollmodul og 4 underkontrollmoduler . Onboard-mikrokontrollen kommuniserer med hovedkontrollmodulen gjennom 485-bussen og kan lese Operatating Paramet-parameten til OKT-en som er i real-en-tavlen til å lese Seks knapper er satt i overføringshytta ombord, og operatøren kan utstede instruksjoner for strøm på hovedkontrollmodulen gjennom disse knappene .
1.2 Kontrollsystem Maskinvaredesign
Både hovedkontrollkortet og underkontrolltavlen bruker AC 220V som strømforsyning . DC-komponentene på brettet krever forskjellige spenningsnivå Sikring . Deretter brukes TPS5430 til å konvertere 24V til 12V, K7805 for å konvertere 12V til 5V, og AMS 1117 - 3.3 for å konvertere 5V til 3 {{28} 3V {31} Mikrokontroller med en programminnekapasitet på 64KB. Den har et bredt driftstemperaturområde fra -40 grad til 85 grader og støtter flere kommunikasjonsgrensesnitt og feilsøkingsmetoder.
Den digitale utgangen (DO) -kontrollen av kretskortet vedtar hovedsakelig ULN2003 -brikke . Denne integrerte Darlington Tube Integrated Circuit kan forsterke drivstrømmen til kontrolleren slik at den direkte kan kjøre Relays og magnetventiler . trykket {Model {Model {Model {Model {Model {Model {Model {Model {Model {Model}}}}}}}}}}}. Relevante miljøparametere, som deretter overføres til mikrokontrolleren for behandling .

2. programvaredesign
2.1 Hovedkontrollmodul
Hovedkontrollmodulen er ansvarlig for å oppdage antall knappetrykk . Når en knapp trykkes, starter den den tilsvarende oksygenkonsentratoren . Hvis 4 eller flere knapper trykkes, 4oksygenkonsentratorervil starte samtidig . Det har også funksjonen å prioritere å starte oksygenkonsentratoren med en kortere kjøretid og slå av oksygenkonsentrator Mikrokontroller ombord kan kommunisere med hovedkontrollmodulen basert på ModbusRTU-protokollen for å overføre driftsparametrene til hele 40L oksygenkonsentratorsystemet til det ombordssystemet .
2.2 Underkontrollmodul
Underkontrollmodulen er designet for å kontrollere den spesifikke oksygenproduksjonsprosessen til hver oksygenkonsentrator . den har digitale utgangskontrollpunkter for komponenter som luftkompressorer, vifter og magnetventiler . den kan samle sensorinformasjon som temperatur, trykk og oksygentrasjon og utføre} Human-Machine Interface (HMI) for lokal eller ekstern observasjon av driftsstatusen til oksygenkonsentratoren . Operatører kan angi driftsparametere og se sanntidsdata gjennom Human-Machine-grensesnittet . I tillegg kommuniserer den med hovedkontrollmodulen gjennom 485-grensesnittet basert på modulen Modus på Modulen {

3. Fordeler og anvendelser av modulær design
3.1 Fordeler
Den modulære utformingen gjør systemet svært fleksibelt . hver underkontrollmodul kan opprettholdes og oppgraderes uavhengig, noe som forbedrer opprettholdbarheten til systemet . Hvis en underkontrollmodul mislykkes, kan du fortsatt operere for å sikre at det er å utvide {{4}. En større oksygenproduksjonskapasitet er nødvendig i fremtiden, ytterligere underkontrollmoduler kan legges til .
3.2 Søknader
Foreløpig har 40L oksygengeneratorsystemet blitt brukt på transportkjøretøyer med negativt trykk isolasjon . gjennom samarbeidsarbeidet til den ombord mikrokontrolleren og hovedkontrollmodulen, systemet kan realisere sanntidsovervåking av oksygenproduksjonsdata . den intelligente arrangementet for å stoppet hver eneste oksyproduksjonsgenerator . den intelligente utstyret for å overvåke Oxygen Production Data {{4}. prosess .

4. NewTek Industrial Group: Global Leader in Innovation of Gas System Solutions
Som et høyteknologisk foretak med 36 års erfaring med gassseparasjon og forberedelser, har Newtek Industrial Group alltid vært forpliktet til å "tilby avanserte og økonomiske gassproduksjonssystemer til verden" og fokuserer på design og produksjon av gassutstyr som oksygen, nitrogen, argon, acetylen og karbon dioksyd-.}} år. Mer enn 9, 000 gasssystemer i mer enn 120 land rundt om i verden, inkludert mer enn 350 storskala oksygen/nitrogenproduksjonsutstyr som serverer viktige områder som medisinsk nød- og industriproduksjon, og blir et referanseselskap i bransjen med både teknisk dybde og markedsinnflytelse .
Kjernefordeler: Teknologisk innovasjon og fullkjedede evner
Cuttinging Technology Matrix
Med 1, 000+ Prosesspatenter inkluderer kjerneprodukter PSA/VPSA oksygen og nitrogenproduksjonsutstyr, kryogen luftseparasjonsutstyr, acetylengenereringssystemer, etc . den originale modulære designen}}} for å bruke 99.}}}} Eksempel på medisinsk kvalitet PSA oksygenproduksjonssystem bruker en molekylær sil-dynamisk optimaliseringsalgoritme, og oksygenkonsentrasjonen er stabil ved 93%± 3%. Det har blitt tilpasset mer enn 5,000 negativt trykk Ambulances og sykehus sentralt oksygenforsyningssystem verdensomspennende.
Full-scenario-løsning
Fra småskala laboratoriegassproduksjonsutstyr til industrielle EPC-prosjekter, har NewTek bygget et fullkjedet servicesystem som dekker "design-produksjon-installasjonsoperasjon og vedlikehold" . i halvlederfeltet, gir nitrogen-systemet med høy renhet for å ha et DEW-punkt {8}. I avløpsvannsbehandlingsscenarier øker ozongeneratoren kombinert med VPSA oksygenproduksjonsteknologi kloakkbehandlingseffektiviteten med mer enn 30%, og har blitt brukt på 200+ kommunale miljøvernprosjekter .
Streng kvalitetssertifisering
Produktene har bestått internasjonale sertifiseringer som ISO 9001, ISO 13485 (medisinsk karakter), ISO 14001 og PED 97/23. nøkkelkomponenter som kryogene varmevarmere og turbo-kompressorer er laget av et GRUNE-MATERIALE for å sikre at utstyret kan operere Stabilt i et miljø i {{{{{{{{{{{{{{{{grop til å} (Mtbf) på 18, 000 timer, langt overgår bransjestandarder .
Bærekraftig utvikling: Teknologi styrker en grønn fremtid styrker en grønn fremtid
NewTek integrerer miljøvernkonsepter i teknologisk innovasjon . Dets VPSA oksygenproduksjonssystem sparer 75% energi sammenlignet med tradisjonell sylinderoksygenforsyning, og reduserer karbonutslipp med mer enn 120, 000 tonn per år; Den kryogene luftseparasjonsenheten vedtar full varmeutvinningsteknologi, og energiutnyttelsesgraden økes til 92%. I feltet Biogass har gruppens integrerte desulfurisering og oksygenproduksjonsløsning hjulpet 15 biogassprosjekter i Europa med
Global tjeneste: øyeblikkelig respons og tilpasset støtte
Å stole på et globalt teknisk nettverk på 7 × 24- timer, gir kunder kundene med full syklusstjenester fra gratis teknisk konsultasjon til drift på stedet og vedlikehold . I Kina, dets Shanghai FoU-senter, er det som er utstyrt med 48 timer og100+ Profesjonelle ingeniører, som kan svare på nødhjelp i løpet av 48 timer og {5}. Oksygenproduksjonssystemet, kostnadene for oksygenproduksjon ble redusert med 60% og utstyrets drift og vedlikeholdseffektivitet ble økt med 50% .
Framtidsvisjon
Med målet om "Gas Technology Driving Industrial Innovation",NewTekakselererer utformingen av 5G ekstern drift og vedlikehold, digital tvillingsimulering og andre teknologier for å fremme oppgraderingen av gassproduksjonssystemer til intelligent og ubemannet . Uansett om det er "Life Oxygen" i medisinsk nød eller "Power Gas" i industriell produksjon, har gruppen alltid brukt innovasjon som en penn for å skrive et nytt kapittel med å få et gasskaps for å skrive et nytt kapittel.

5. konklusjon
Det modulære oksygengeneratorkontrollsystemet designet og utviklet i denne artikkelen oppnår vellykket målene for automatisert drift og høy pålitelighet . på maskinvarenivå, rimelig planlegging av strømkonvertering og chip -valg sikrer stabil strømforsyning og hovedkontrollfunksjon for systemet; På programvarenivå har hovedkontroll- og underkontrollmodulene en klar programlogikk og koordinerer effektivt forskjellige oksygenproduksjonsprosesser . Den organiske kombinasjonen av de to gjør at systemet fleksibelt kan tilpasse seg forskjellige scenarier som medisinsk behandling og nødredning .
Med kontinuerlig utvikling av teknologi har systemet rom for ytterligere optimalisering og utvidelse, for eksempel å utdype forbedringer i kommunikasjonsstabilitet og presis kontroll av oksygenproduksjonseffektiviteten . Det har brede applikasjonsutsikter og utviklingspotensial i felt av medisinsk helsebeskyttelse, beredskapsredning oksygenforsyning, etc .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} felt .