 | паспорта изделий, руководства по эксплуатации и прочая техническая документации на продукцию ООО Радиоавтоматика |
|
Система автоматизации промышленного автоклава АСУ АВ-02 [ Рекламный лист], [Скачать документ (файл pdf/doc/zip)] Оглавление:
6. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СТЕРИЛИЗАЦИИ В ВОДНОЙ СРЕДЕ С ПРОТИВОДАВЛЕНИЕМ СЖАТЫМ ВОЗДУХОМ 6.1 В технологическом процесс стерилизации можно выделить 6 основных этапов: 1) исходное состояние; 2) предварительный нагрев; 3) загрузка автоклава; 4) нагрев: 4.1) начальная фаза этапа нагрева; 4.2) собственно нагрев; 4.3) конечная фаза этапа нагрева; 5) стерилизация: 5.1) начальная фаза этапа стерилизации; 6) охлаждение: 6.1) начальная фаза этапа охлаждения; 6.2) собственно охлаждение. На этапах 4,5,6 дополнительно выделено несколько фаз, обусловленных существенными особенностями алгоритма управления процессом. 6.3. Основные параметры технологического процесса задаются в виде "формулы стерилизации", включающей: - время этапа нагрева (t нагр.); - время этапа стерилизации (t ст.); - время этапа охлаждения (t охл.); - температура стерилизации (Т ст.); - давление стерилизации (Р ст.) Оператор имеет возможность оперативно добавлять новые формулы стерилизации и удалять имеющиеся, корректировать параметры выбранных формул. Максимальное количество формул стерилизации, сохраняемых в энергонезависимой памяти АСУ, равно 16. Далее приведено детальное описание этапов технологического процесса, в части формирования задачи управления, работы регуляторов и оборудования, условий начала и окончания этапов, поясняется физический смысл настроечных параметров. 6.4. Исходное состояние (1 этап), строго говоря, не является частью процесса стерилизации. В данном состоянии АСУ находится в промежутке между циклами стерилизации. Время нахождения на этом этапе не ограничено. Задача управления не формируется, Тз = Т окружающей среды (Тисх.), Рз = Р атмосферное. Регуляторы отключены. Заполнение автоклава водой - не обязательно. Постоянно формируются команды открывания вентиля в. слив и закрывания всех остальных вентилей. Перед запуском процесса стерилизации необходимо заполнить автоклав водой. 6.5. На этапе 2 производится подогрев воды в автоклаве до заданной температуры. Запуск процесса осуществляется вручную с пульта управления АСУ. Начальный диалог запуска приведен в разделе 7. Задача управления на данном этапе не формируется, Тз = Т окружающей среды (Тисх.), Рз = Р атмосферное. Регуляторы отключены. Управление оборудованием: - вентиль в. слива – полностью открыт; - вентиль пара – открывается на заданную величину (задается технологическим параметром "Мощн. подогрева"); - остальные вентили – закрыты. Дополнительные требования выполнения этапа: - давление пара выше установленного допуска; - крышка автоклава должна быть закрыта. Условие окончания этапа – достижение температуры в автоклаве выше установленного значения, (задается технологическим параметром "Т подогрева"). По окончанию этапа вентиль пара закрывается. АСУ переходит на этап загрузка. 6.6. На этапе 3 производится загрузка автоклава стерилизуемыми продуктами. Длительность этапа не ограничена. Задача управления не формируется, Тз ~ Т подогрева, Рз = Р атмосферное. Регуляторы отключены. Постоянно формируются команды открывания вентиля в. слив и закрывания всех остальных вентилей. Для завершения загрузки и продолжения процесса необходимо закрыть крышку автоклава и подтвердить выполнение операции нажатием кнопки ПУСК на пульте. 6.7. На этапе 4 (нагрев) формируется задача управления по температуре: линейное увеличение Тз от Т подогрева до Т ст. за время, установленное параметром t нагр. Задача по давлению: при температуре, ниже заданной параметром "Т подъема давл.", Рз = Р атмосферное, при более высокой температуре - Рз увеличивается от Р атмосферное до Рст. (Рз является линейной функцией текущей температуры). На начальной фазе этапа нагрева открывается вентиль пара на фиксированную величину, задаваемую параметром "Мощн. подъема Т". Длительность фазы равна параметру "Время подъема Т". Далее температура в автоклаве поддерживается с помощью PID регулятора, путем управления вентилем пара. При подъеме температуры выше установленной параметром "Т подъема давл.", закрывается вентиль в. слива. Давление в автоклаве, управляется трехпозиционным релейным регулятором, исполнительными органами регулятора являются вентиль сжатого воздуха (повышение давления) и клапан байпасный (снижение давления). Работа и параметры настройки релейного регулятора описаны в пп.6.8. На заключительной фазе этапа нагрев производится закрывание вентиля пара. С целью минимизации выбега температуры при переходе на этап стерилизации, закрывание вентиля производится с некоторым опережением. Момент начала закрывания вентиля вычисляется с учетом текущей скорости изменения температуры и степени открытия вентиля пара. Максимальная длительность заключительной фазы задается параметром "Время Т стоп", максимальное опережение по температуре начала закрывания вентиля задается параметром "Допуск Т стоп". Допустимые отклонения текущей температуры и давления от задачи управления устанавливаются соответственно параметрами "Макс. откл. Т" и "Макс. откл. Р". Завершение этапа нагрева и переход на этап стерилизация производится по одному из следующих условий: - достижение температурой значения Т ст.; - истечение времени, заданного параметром "Время Т стоп"; - при условии полного закрытия вентиля пара. Регулятор давления, работающий на этапе нагрева, имеет ряд технологических ограничений, обусловленных особенностями технологического процесса и применяемого оборудования. 1. Максимальное открывание задвижки вентиля сжатого воздуха ограничено технологическим параметром "Мощн. подачи возд". 2. Зона нечувствительности регулятора определяется параметрами "Допуск Р_ст.", (ограничение снизу) и "Допуск Р?ст." (ограничение сверху). 3. Работа байпасного клапана, осуществляющего сброс давления, управляется двумя параметрами: "Макс. время вкл." - задает время открытого состояния клапана и "Мин.время паузы" - задает время закрытого состояния клапана. Параметры доступны в меню МЕХАНИЗМЫ – Клап.сброс. пара. 6.8. Этап 5 (стерилизация) является основным этапом технологического процесса. На этом этапе выполняются следующие задачи управления Тз = Т ст., Рз = Р ст. Температура поддерживается с помощью PID регулятора, управляющего вентилем пара, давление – с помощью трехпозиционного релейного регулятора. Параметры работы PID регулятора задаются в разделе меню Регуляторы (см. пп.10.5). Параметры релейного регулятора устанавливаются технологическими параметрами "Допуск Р_ст.", "Допуск Р?ст.", "Подача возд. ст." и параметрами настройки работы вентиля сброса давления. "Допуск Р_ст." - задает отклонение (уменьшение) давления от задачи, при котором включается подача сжатого воздуха, "Подача возд. ст." устанавливает степень открывания вентиля воздуха. Выключение подачи воздуха производится при отклонении давления от заданного менее 0,5*("Допуск Р_ст."). "Допуск Р?ст." - задает отклонение (увеличение) давления от задачи, при котором начинает работать клапан сброса давления (байпас). Выключение работы клапана производится при отклонении давления менее 0,5*("Допуск Р?ст."). Работа байпасного клапана описывается двумя настроечными параметрами "Макс. время вкл." и "Мин.время паузы". Первый параметр – устанавливает время открытого состояния клапана, второй - время закрытого состояния. Параметры доступны в разделе меню МЕХАНИЗМЫ – Клап. сброс. давл. Реализованный метод управления сбросом давления путем небольших воздействий, распределенных во времени, обеспечивает более точное регулирование параметра. Допустимые отклонения температуры и давления от задачи управления на этапе стерилизации устанавливаются соответственно параметрами "Макс. откл. Т ст" и "Макс. откл. Р ст". На начальной фазе стерилизации, в течение первых 10 минут, допустимые отклонения параметров расширены до значений допустимых на этапе нагрева. Длительность этапа стерилизации устанавливается параметром t ст. формулы стерилизации. Регулятор температуры, работающий на этапе стерилизации, имеет следующую особенность: при температуре выше Т ст. + 0.7 °С производится принудительное закрывание вентиля пара. 6.9. На этапе 6 (охлаждение) производится снижение температуры и давления до исходных значений. Формируется задача управления по температуре: линейное уменьшение Тз от Т ст. до "Т остывания" за время установленное параметром "t охл." Задача по давлению: при температуре, выше заданной параметром "Т снижения давл.", Рз = Р ст., при более низкой температуре - Рз уменьшается от Р ст. до Р атмосферное (Рз является линейной функцией текущей температуры). При переходе на охлаждение вентиль пара закрывается. На начальной фазе этапа охлаждения открывается вентиль воды на фиксированную величину, задаваемую параметром "Мощн. снижен. Т". Длительность фазы равна параметру "Время снижен. Т". Далее температура в автоклаве поддерживается с помощью PID регулятора, путем управления вентилем воды. Давление в автоклаве также управляется PID регулятором, исполнительным органом которого является вентиль верхнего слива. При отклонении текущего давления от задачи ниже значения, установленного параметром "Допуск Р_охлажд", дополнительно открывается вентиль сжатого воздуха на величину параметра "Мощн. подачи возд".
Допустимые отклонения текущей температуры и давления от задачи управления устанавливаются параметрами "Макс. откл. Т" и "Макс. откл. Р", соответственно. Завершение этапа охлаждения и переход в исходное состояние производится при достижении температурой значения "Т остывания". Регулятор давления, на этапе охлаждения имеет следующую особенность: максимальная степень открывания вентиля в. слива не может превышать степень открывания вентиля воды на величину, установленную параметром "?откр. в. слива". Ограничение установлено с целью ограничения скачков давления, возникающих при управлении вентилем подачи воды. |