一、CY3200 原通风系统现状

· 配置：进气大阀 DN50、进气小阀 DN25、排气阀 DN50（气动薄膜阀），配气动定值器、压力变送器。

· 控制：手动 / 半自动，通风需同步微调进排气，易波动、效率低。

· 痛点：氧浓度 / 压力联动差、人工操作误差大、稳压换气精度不足。

二、全自动阀门控制器改造方案（核心）

1. 控制系统架构（PLC + 传感器 + 执行器）

· 核心控制器：选用西门子 S7-1200 PLC，配触摸屏（HMI），实现参数设定、曲线监控、故障报警。

· 传感器配置

o 氧浓度变送器：0–100%，4–20mA，精度 ±0.5%。

o 压力变送器：0–0.6MPa，4–20mA，精度 ±0.1%。

o CO₂变送器：0–5000ppm，4–20mA。

o 阀位反馈：每个阀门配阀位变送器（0–100% 开度）。

· 执行器升级

o 原气动薄膜阀保留，加装电气阀门定位器（4–20mA 信号控制开度）。

o 或直接更换智能电动调节阀（防爆型 Ex d IIC T6），适配富氧环境。

o 关键阀：进气小阀（DN25） 用于稳压微调，排气阀（DN50） 用于换气主控制。

2. 全自动通风控制逻辑（稳压换气核心）

1. 监测：实时采集氧浓度、CO₂、舱压、阀位。

2. 触发：氧浓度＞24% 或 CO₂＞1500ppm → 启动自动通风。

3. 稳压换气

o 开启排气阀（按设定流量，如 10–30m³/h）排出高氧 / 污浊气。

o 压力变送器反馈舱压，PLC 调节进气小阀开度，保持进排气流量平衡，舱压恒定。

4. 停止：氧浓度回落至 22–23%、CO₂达标 → 自动关闭进排气阀。

5. 保护：超压（＞0.3MPa）、超氧（＞25%） → 强制排气 + 声光报警。

3. 通风系统管路与阀门优化

· 管路：检查气密性，更换老化密封件，确保无泄漏。

· 阀门：

o 进气：DN50 电动 / 气动大阀（快速加压）+ DN25 电动 / 气动小阀（稳压微调）。

o 排气：DN50 电动 / 气动阀（主排气）+ 手动旁路阀（应急）。

· 加装单向阀，防止气体倒流。

4. 电气与防爆改造（关键安全）

· 所有电气元件（PLC、传感器、执行器）均为防爆型（Ex d IIC T6），适配富氧环境。

· 布线：屏蔽电缆，穿防爆管，接地可靠，避免静电火花。

· 电源：双路供电 + UPS，断电时自动切换至手动应急。

四、改造实施步骤

1. 前期准备

o 停机、泄压、通风，确认舱内无残留氧气。

o 测绘原系统图纸，标记阀门、传感器、管路位置。

o 采购 PLC、传感器、阀门定位器、防爆线缆等。

2. 硬件安装

o 安装 PLC 柜、HMI 触摸屏于控制室。

o 安装氧浓度、压力、CO₂变送器，布线至 PLC。

o 为每个通风阀加装电气阀门定位器 / 电动执行器，接线并调试。

3. 软件编程与调试

o 编写 PLC 程序：实现稳压换气、自动控制、报警逻辑。

o HMI 界面：参数设定、实时曲线、故障记录、手动 / 自动切换。

o 联调：模拟氧浓度超标、压力波动，验证自动调节精度。

4. 系统测试与验收

o 气密性测试：保压 30min 无泄漏。

o 稳压换气测试：连续运行 1h，舱压波动≤±0.002MPa。

o 安全测试：超压 / 超氧触发保护，报警与应急手动有效。

o 特种设备检验：报检并取得合格报告。

5. 培训与交付

o 培训操作人员：自动 / 手动切换、参数设置、故障处理。

o 交付竣工图纸、程序备份、操作手册。

五、改造后优势

· 全自动：无需人工干预，通风精准、稳定。

· 稳压力：消除进排气不同步导致的舱压波动，提升治疗舒适度。

· 保安全：多重监测 + 自动保护，降低氧中毒、超压风险。

· 易管理：数据记录、故障追溯，符合医疗设备管理规范。

六、注意事项

· 必须由持特种设备维修资质的单位施工，操作人员持 R1 证。

· 富氧环境严禁明火、静电，工具需防爆。

· 保留原手动控制回路，作为应急备用。

· 定期校验传感器、阀门，确保精度与可靠性。