Oblikovanje in razvoj modularnega krmilnega sistema koncentratorja kisika

Koncentratorji kisika igrajo pomembno vlogo pri zagotavljanju neprekinjene oskrbe s kisikom . v medicinskih aplikacijah, so bistvena oprema za bolnike z dihalnimi boleznimi; V scenarijih za reševanje v nujnih primerih lahko koncentratorji kisika rešijo življenja . Tradicionalni krmilni sistemi koncentratorja kisika imajo pogosto omejitve prilagodljivosti in razširljivosti, modularne metode oblikovanja pa lahko te težave učinkovito rešijo .

1. oblikovanje sistemske strukture
1.1 Skupna struktura sistema koncentratorja kisika
The 40L oxygen concentrator system studied in this paper is installed in the vehicle and adopts a 1 master 4 slave structure, that is, it consists of 1 main control module and 4 sub-control modules. The on-board microcontroller communicates with the main control module through the 485 bus and can read the operating parameters of the oxygen concentrator system in real time. Six Gumbi so nastavljeni v kabini za prenos na vozilu, operater pa lahko prek teh gumbov izda navodila za vklop v glavni krmilni modul .
1.2 Nadzorni sistem strojne opreme
Both the main control board and the sub-control board use AC 220V as the power supply. The DC components on the board require different voltage levels, such as 24V, 12V, 5V and 3.3V. The AC power is converted to DC 24V through LHE20-20B24 after passing through the fuse. Subsequently, TPS5430 is used to convert 24V to 12V, K7805 to convert 12V to 5V, and AMS1117 - 3.3 to convert 5V to 3.3V. The main control chip of the circuit board is STM32F103C8T6, which is a 32- bitni mikrokontroler s programsko pomnilniško zmogljivostjo 64KB. Ima širok razpon delovne temperature od -40 stopnje do 85 stopinj in podpira več komunikacijskih vmesnikov in metod za odpravljanje napak.
Digitalni izhodni (DO) Nadzor vezja v glavnem sprejema čip ULN2003 . Ta integrirano vezje Darlington Tube lahko poveča gonilni tok regulatorja, tako da lahko neposredno pogone releje in malenoidni ventili . senzor (model XGZP6847) in temperaturni senzor (model XGZP6847) in temperaturni senzor (model XGZP6847) in temperaturni senzor (model XGZP6847) in temperaturni senzor (model XGZP6847) in temperaturni senzor (model XGZP6847) in temperaturni senzor (model XGZP6847) in TEMPEMENTI SENTC (MODELJ STRANCI Okoljski parametri, ki se nato prenašajo na mikrokontroler za obdelavo .

2. oblikovanje programske opreme
2.1 Glavni krmilni modul
Glavni krmilni modul je odgovoren za zaznavanje števila pritiska na gumb . Ko pritisnete gumb, zažene ustrezen koncentrator kisika . Če pritisnete 4 ali več gumbov, 4Koncentratorji kisikawill start at the same time. It also has the function of giving priority to starting the oxygen concentrator with a shorter running time and shutting down the oxygen concentrator with a longer running time. Through the internal 485 bus, it can remotely control the sub-control module and read its operating data, which is then stored in the memory of the main control module. The on-board MicroController lahko komunicira z glavnim krmilnim modulom na podlagi protokola ModBusRTU, da prenaša delovne parametre celotnega sistema koncentratorja 40 L v sistem na krovu .
2.2 Podkontrolski modul
Modul podkontrole je zasnovan tako, da nadzoruje specifični proces proizvodnje kisika vsakega koncentratorja kisika ., ki ima digitalne izhodne kontrolne točke za komponente, kot so zračni kompresorji, ventilatorji in magnetni ventili ., lahko zbira podatke senzorjev, kot so temperatura, tlak in koncentracija temperature in koncentracije s temperaturo in koncentracijo kisika, in se izvajajo v interloki in alarmi v času {3}. Vmesnik (HMI) Za lokalno ali daljinsko opazovanje obratovalnega stanja koncentratorja kisika . lahko operaterji nastavijo obratovalne parametre in si ogledajo podatke v realnem času prek vmesnika človeškega stroja . poleg tega komunicira z glavnim krmilnim modulom prek 485 vmesnika prek 485 vmesnika ModBUSrtu

3. Prednosti in aplikacije modularnega dizajna
3.1 Prednosti
Modularni dizajn naredi sistem zelo prilagodljiv . vsak modul podkontrole je mogoče vzdrževati in nadgraditi neodvisno, kar izboljša vzdrževanje sistema . Če en podkontrolni modul ne uspe, lahko drugi moduli še vedno delujejo normalno, da se zagotovi, da se neprekinjena dobava kisika razširi ., da bi se modularni modularni {{5}, ki bi lahko razširili . V prihodnosti je potrebna večja zmogljivost proizvodnje kisika, dodate dodatne module pod nadzorom .
3.2 Aplikacije
Currently, the 40L oxygen generator system has been applied to negative pressure isolation transport vehicles. Through the collaborative work of the on-board microcontroller and the main control module, the system can realize real-time monitoring of oxygen production data. The intelligent arrangement of the start and stop of each oxygen generator ensures the consistency of equipment requirements and the normal operation of each oxygen production postopek .

4. NewTek Industrial Group: Globalni vodilni na področju inovacij rešitev plinskega sistema
As a high-tech enterprise with 36 years of experience in gas separation and preparation, NEWTEK Industrial Group has always been committed to "providing advanced and economical gas production systems to the world" and focuses on the design and manufacture of gas equipment such as oxygen, nitrogen, argon, acetylene and carbon dioxide. From on-site gas production equipment to large-scale air separation systems, the group has deployed more kot 9, 000 plinski sistemi v več kot 120 državah po vsem svetu, vključno z več kot 350 obsežnimi proizvodnimi opremi za kisik/dušika, ki služi ključnim področjem, kot sta medicinska nujna in industrijska proizvodnja, ki v industriji postanejo merilo s tehnično globino in tržnim vplivom .
Glavne prednosti: tehnološke inovacije in zmogljivosti v polni verigi
Matrika vrhunske tehnologije
Z 1, 000+ Procesni patenti, jedrna izdelki vključujejo opremo za proizvodnjo kisika PSA/VPSA in dušik, kriogeno opremo za ločevanje zraka, sisteme za generiranje acetilena itd. Njegov medicinski sistem za proizvodnjo kisika PSA uporablja algoritem dinamične optimizacije molekularnega sita, koncentracija kisika pa je stabilna pri 93%± 3%. Prilagojena je bila več kot 5, 000 negativni tlačni ambulanti in bolnišnični centralni sistemi za oskrbo s kisikom v osrednjem kisiku po vsem svetu.
Rešitev polnega scenario
Od majhnega laboratorijskega proizvodnega plina do industrijskih projektov EPC je NewTek izdelal sistem s polnimi verigami, ki pokriva "oblikovanje-proizvodnjo in namestitve in vzdrževanje" . v polprevodniškem polju, njegov dušični sistem zagotavlja nitrogen z visoko vlago z -70-70}, pod -70 V scenarijih čiščenja odpadne vode generator ozona v kombinaciji s tehnologijo proizvodnje kisika VPSA poveča učinkovitost čiščenja za več kot 30%
Strogo certificiranje kakovosti
Izdelki so opravili mednarodna potrdila, kot so ISO 9001, ISO 13485 (medicinska ocena), ISO 14001 in PED 97/{23. Ključne komponente, kot so kriogeni toplotni izmenjevalci in turbo kompresorji, so narejene iz letalskih materialov, da lahko zagotovi, da lahko oprema deluje v okolju-196 (Mtbf) od 18, 000 ure, daleč presegajo industrijske standarde .
Trajnostni razvoj: tehnologija omogoča zeleno prihodnost
NewTek integrira koncepte varstva okolja v tehnološke inovacije . njegov sistem za proizvodnjo kisika VPSA prihrani 75% energije v primerjavi s tradicionalno oskrbo s kisikom cilindra, kar zmanjšuje emisije ogljika za več kot 120, 000 ton na leto; Kriogena enota za ločevanje zraka sprejme popolno tehnologijo za obnavljanje toplote, stopnja rabe energije pa se poveča na 92%. na področju bioplina, integrirana rešitev za razžvezljivo in proizvodnjo kisika je pomagala 15 projektom biolaga v Evropi, da dosežejo nevtralnost ogljika in postanejo model zelene industrijske plinske rešitve.
Globalna storitev: takojšen odziv in prilagojena podpora
Relying on a 7×24-hour global technical network, NEWTEK provides customers with full-cycle services from free technical consultation to on-site operation and maintenance. In China, its Shanghai R&D center is equipped with 100+ professional engineers, who can respond to emergency needs within 48 hours and provide equipment life cycle cost optimization solutions - for example, after a medical customer adopted its modular Sistem za proizvodnjo kisika so se stroški proizvodnje kisika zmanjšali za 60%, učinkovitost obratovanja in vzdrževanja opreme pa se je povečala za 50% .
Prihodnja vizija
S ciljem "tehnologije plina, ki poganja industrijske inovacije",Newtekpospešuje postavitev oddaljenega in vzdrževanja 5G, digitalne simulacije dvojčkov in drugih tehnologij za spodbujanje nadgradnje sistemov za proizvodnjo plina na inteligentne in brezpilotne .

5. Sklep
Modularni sistem za krmiljenje kisika, zasnovan in razvit v tem prispevku, uspešno dosega cilje samodejnega delovanja in visoke zanesljivosti . na ravni strojne opreme, razumno načrtovanje pretvorbe moči in izbire čipov zagotavlja stabilno napajanje in glavno funkcijo nadzora sistema; Na ravni programske opreme imajo glavni moduli za nadzor in pod nadzorom jasno logiko programa in učinkovito usklajujejo različne procese proizvodnje kisika . Organska kombinacija obeh omogoča, da se sistem prilagodi različnim scenarijem, kot sta zdravljenje in reševanje v sili .
Z nenehnim napredkom tehnologije ima sistem prostor za nadaljnjo optimizacijo in širitev, kot so poglabljanje izboljšav komunikacijske stabilnosti in natančen nadzor učinkovitosti proizvodnje kisika . ima široke možnosti uporabe in razvojni potencial na področju varstva zdravstvenega zdravja, za nujne oskrbe s kisikom za nujne primere itd. polja .