モジュラー酸素濃縮装置制御システムの設計と開発

酸素濃縮器は、医療用途で継続的な酸素供給.を提供する上で重要な役割を果たします。それらは呼吸器疾患の患者にとって不可欠な装備です。緊急救助シナリオでは、酸素濃縮器が命を救うことができます{.従来の酸素濃縮装置制御システムには柔軟性とスケーラビリティに制限があり、モジュラー設計手法はこれらの問題を効果的に解決できます.

1.システム構造設計
1.1酸素濃縮系の全体的な構造
このペーパーで研究された40Lの酸素濃縮システムは、車両に設置され、1マスター4スレーブ構造を採用しています。つまり、1つのメインコントロールモジュールと4つのサブコントロールモジュールで構成されています.オンボードマイクロコントローラーは、485バスを介してメインコントロールモジュールを使用してメインコントロールモジュールを使用して、オキシのパラメータを操作することができます。 6つのボタンがオンボードトランスファーキャビンに設定されており、オペレーターはこれらのボタンを介してメインコントロールモジュールにパワーオン命令を発行できます.
1.2制御システムハードウェア設計
メインコントロールボードとサブコントロールボードの両方は、電源.ボード上のDCコンポーネントが、24V、12V、5V、3 .などの異なる電圧レベルを必要とします。ヒューズ{.その後、TPS5430は24V、k7805に12Vに変換して12Vに変換し、AMS 1117 - 3.3を3 . 3V .に変換して、回路基板の主な制御チップがSTM32F103C8T6に変換します。 32-プログラムメモリ容量が64kbのビットマイクロコントローラー。 {-40度から85度までの幅広い動作温度範囲があり、複数の通信インターフェイスとデバッグ方法をサポートしています。
回路基板のデジタル出力（DO）制御は、主にULN2003チップを採用しています.この統合されたダーリントンチューブ統合回路は、コントローラーの駆動電流を増幅し、リレーとソレノイドバルブを直接駆動できる.圧力センサー（モデルXGZP6847）と温度センサー（モデルXGZP6847）を使用できます。関連する環境パラメーターは、処理のためにマイクロコントローラーに送信されます.

2.ソフトウェア設計
2.1メインコントロールモジュール
メインコントロールモジュールは、ボタンを押すとボタンを押すと、4つ以上のボタンが押された場合に対応する酸素濃縮器.を開始すると、ボタンを押すとボタンを押します。酸素濃縮器同時に開始{.も、走行時間を短縮して酸素濃縮器を起動し、内部485バスを介してより長い実行時間で酸素濃縮器をシャットダウンすることを優先する機能があります。オンボードマイクロコントローラーは、ModBusRTUプロトコルに基づくメインコントロールモジュールと通信して、40L酸素濃縮システム全体の動作パラメーターをオンボードシステム.に送信できます。
2.2サブコントロールモジュール
サブコントロールモジュールは、各酸素濃縮器.の特定の酸素産生プロセスを制御するように設計されています。空気コンプレッサー、ファン、ソレノイドバルブなどのコンポーネントのデジタル出力制御ポイント.は、温度、圧力、酸素濃度などのセンサー情報を収集し、インターロックを使用して、インターロックとアラームを使用することができます。酸素濃縮器.演算子の動作状態のローカルまたはリモートの観測のためのヒューマンマシンインターフェイス（HMI）演算子は、.を介して動作パラメーターを設定し、さらにリアルタイムデータを表示できます。

3.モジュラー設計の利点とアプリケーション
3.1利点
モジュラー設計により、システムは.各サブコントロールモジュールを独立して維持およびアップグレードできます。これにより、1つのサブコントロールモジュールが失敗した場合、システムの保守性が向上します。将来的にはより大きな酸素生産能力が必要であり、追加のサブコントロールモジュールを追加できます.
3.2アプリケーション
現在、40Lの酸素発電機システムは、オンボードマイクロコントローラーとメインコントロールモジュールの共同作業を通じて、負の圧力分離輸送車両.に適用されています。システムは、酸素生産データのリアルタイムモニタリング.}の初期操作のインテリジェントな配置と停止の容器の概要を促進する、それぞれのオキシエンテンの停止を停止することを実現することができます。生産プロセス.

4. Newtek Industrialグループ：ガスシステムソリューションのイノベーションにおけるグローバルリーダー
36年のガス分離と準備の経験を持つハイテク企業として、NewTek Industrial Groupは常に「世界に高度かつ経済的ガス生産システムを提供することに取り組んでおり、酸素、窒素、窒素、アセチレン、二酸化炭素{2}}などの酸素、アセチレン、二酸化炭素などのガス機器の設計と製造に焦点を当てています。 9、000世界中の120か国以上のガスシステム。これには、医療緊急事態や工業生産などの重要な分野にサービスを提供する350を超える大規模な酸素/窒素生産装置が含まれ、技術的な深さと市場の影響を備えた業界のベンチマーク企業になります.}}
コアの利点：技術革新とフルチェーン機能
最先端のテクノロジーマトリックス
1、000+プロセス特許では、コア製品にはPSA/VPSA酸素と窒素生産装置、極低温空気分離機器、アセチレン生成システムなどが含まれます。その医療グレードのPSA酸素生産システムは、分子ふるいの動的最適化アルゴリズムを使用し、酸素濃度は93％±3％.で安定しており、5以上に適応しています。
フルセナリオソリューション
小規模な実験用ガス生産装置から産業用EPCプロジェクトまで、NewTekは半導体分野で「設計製造および製造インストール操作とメンテナンス」をカバーするフルチェーンサービスシステムを構築しました。廃水処理シナリオでは、VPSA酸素生産技術と組み合わせたオゾンジェネレーターは、下水処理効率を30％以上増加させ、200+市の環境保護プロジェクトに適用されています.
厳密な品質認証
製品は、ISO 9001、ISO 13485（医療グレード）、ISO 14001、PED 97/23.極低温熱交換器やターボコンプレッサーなどの主要なコンポーネントなどの国際的な認定に合格しています。 （mtbf）18、000時間、業界標準をはるかに超える.
持続可能な開発：テクノロジーは、グリーンな未来を強化します
NewTekは、環境保護の概念を技術革新に統合します.そのVPSA酸素生産システムは、従来のシリンダー酸素供給と比較して75％のエネルギーを節約し、年間000トンを120以上削減します。極低温空気分離ユニットは完全な熱回収技術を採用し、バイオガスの分野でエネルギー利用率は92％.に増加します。グループの統合された脱硫と酸素生産ソリューションは、ヨーロッパでの15のバイオガスプロジェクトが炭素中立性を達成し、グリーン産業ガス溶液のモデル.のモデルになりました。
グローバルサービス：インスタント応答とカスタマイズされたサポート
7×24-時間のグローバルテクニカルネットワークに依存して、NewTekは中国の無料の技術相談からオンサイトの運用およびメンテナンス.のフルサイクルサービスを顧客に提供します。その上海R＆Dセンターには、100+プロのエンジニアが装備されています。酸素生産システムでは、酸素生産のコストが60％削減され、機器の動作とメンテナンスの効率が50％.増加しました。
将来のビジョン
「ガス技術が産業革新を推進する」という目標を持って、Newtek5Gリモートの操作とメンテナンス、デジタルツインシミュレーション、およびその他の技術のレイアウトを加速して、ガス生産システムのアップグレードをインテリジェントで無人.に促進して、医療緊急時の「ライフ酸素」であるか、工業生産における「電力ガス」であるかどうかにかかわらず、グループは常に革新を使用して、グローバルガスの新しいガスの章を書くために革新を使用しています。

5.結論
このホワイトペーパーで設計および開発されたモジュラー酸素発電機制御システムは、ハードウェアレベルで自動化された動作と高い信頼性.の目標を成功裏に達成します。ソフトウェアレベルでは、メインコントロールモジュールとサブコントロールモジュールが明確なプログラムロジックを持ち、さまざまな酸素生産プロセスを効率的に調整します{. 2つのオーガニックな組み合わせにより、システムは医療や緊急救助などのさまざまなシナリオに柔軟に適応することができます.}
テクノロジーの継続的な進歩により、このシステムには、コミュニケーションの安定性の改善や酸素生産効率の正確な制御など、さらなる最適化と拡大の余地があります{.医療保護の分野に広いアプリケーションの見通しと開発の可能性、緊急救助酸素供給などがあります{1}フィールド.