PLC技術(shù)在醫(yī)院電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

許 記

（皖南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院弋磯山醫(yī)院， 安徽 蕪湖 241001）

引言

近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)獲得迅猛發(fā)展，帶動(dòng)PLC技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，進(jìn)而使其應(yīng)用范圍更加廣闊，其功能和價(jià)值更加突顯。就醫(yī)院電氣設(shè)備自動(dòng)化控制來說，將PLC技術(shù)應(yīng)用其中，將會(huì)促進(jìn)電氣產(chǎn)品存儲(chǔ)量的提高，電氣設(shè)備計(jì)算機(jī)程度運(yùn)行水平的提高，使醫(yī)院電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制可以朝著智能化的方向發(fā)展。

1 PLC技術(shù)簡述

PLC技術(shù)本身就是一種可編程控制器裝置，通過對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)程序、計(jì)算、定時(shí)以及執(zhí)行邏輯運(yùn)算等的有效控制，同時(shí)向客戶發(fā)布相關(guān)的有效性指令，進(jìn)行開展模擬、數(shù)字模擬式的傳輸，進(jìn)而對(duì)各種機(jī)械、生產(chǎn)過程進(jìn)行有效的控制，最終促進(jìn)相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步[1]。其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1 PLC結(jié)構(gòu)框圖

PLC技術(shù)具有下述優(yōu)勢(shì)：其一，良好的抗干擾性。在對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，對(duì)于隔離膜版、集成電路技術(shù)等進(jìn)行合理化利用，使其展現(xiàn)出很好的抗干擾性能。其二，良好的應(yīng)用性。PLC技術(shù)在功能檢查能力、數(shù)據(jù)處理能力上的應(yīng)用都十分好，在不同種類的電氣設(shè)備裝置中，PLC技術(shù)可以進(jìn)行靈活應(yīng)用，進(jìn)而使其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。其三，促進(jìn)機(jī)電一體化。PLC技術(shù)具有有效安全、質(zhì)量優(yōu)秀、重量輕等優(yōu)勢(shì)，可以與自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行有效的融合，通過電氣設(shè)備進(jìn)行程序編程工作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)功能有效性開發(fā)、設(shè)備良好調(diào)試等，促進(jìn)機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn)。其四，自我檢查功能。電氣設(shè)備一旦發(fā)生故障，PLC技術(shù)將可以進(jìn)行自我檢查，并進(jìn)行報(bào)警，以便有關(guān)人員及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理?？偠灾?，PLC技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于結(jié)構(gòu)靈活，操作簡單，可適應(yīng)復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境。

2 PLC技術(shù)的具體應(yīng)用

自PLC技術(shù)出現(xiàn)至今，它已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展改進(jìn)，現(xiàn)在已經(jīng)十分完善，而且其應(yīng)用范圍也越來越廣泛。近年來，PLC技術(shù)在在醫(yī)院電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用獲得了很好的效果，其具體應(yīng)用如圖2所示。

圖2 PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用示意圖

2.1 PLC技術(shù)在順序控制中的應(yīng)用

隨著傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的問題越來越嚴(yán)重，PLC技術(shù)的價(jià)值得到進(jìn)一步的突顯，它可以有效地彌補(bǔ)系統(tǒng)中存在的不足。這種自動(dòng)化控制模式的應(yīng)用原理是：通過對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)計(jì)一個(gè)PLC順序控制系統(tǒng)，然后根據(jù)電氣設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制的要求，在系統(tǒng)中，預(yù)先進(jìn)行規(guī)定順序的設(shè)置[2]。當(dāng)我們將設(shè)計(jì)的PLC順序控制系統(tǒng)啟動(dòng)后，這個(gè)系統(tǒng)就可以根據(jù)內(nèi)部參數(shù)狀態(tài)、時(shí)間順序等，通過多個(gè)輸入信號(hào)，充分發(fā)揮其對(duì)于電氣設(shè)備的控制功能，使電氣設(shè)備可以自動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)前，很多醫(yī)院在利用PLC技術(shù)時(shí)，更多的是將其視為一種順序控制器進(jìn)行利用。與傳統(tǒng)控制模式相比，PLC技術(shù)的利用使醫(yī)院的電氣設(shè)備自動(dòng)控制的規(guī)范性更加完善，進(jìn)而使相關(guān)的人力資源可以最大限度的減少，起到節(jié)約成本的效果。

2.2 PLC技術(shù)在開關(guān)量控制中的應(yīng)用

對(duì)于PLC技術(shù)來說，最重要的一個(gè)功能就是聽過對(duì)可編程存儲(chǔ)器的利用，形成一個(gè)虛擬繼電器。在實(shí)際的應(yīng)用中，可以利用PLC技術(shù)形成的虛擬繼電器替換機(jī)械繼電器，因?yàn)樘摂M繼電器具有較多的反應(yīng)時(shí)間，因此我們?cè)趯?shí)際操作時(shí)，可以將忽略這些時(shí)間，由此可以看出，將PLC技術(shù)應(yīng)用在開關(guān)量控制中具有可行性。將PLC技術(shù)在開關(guān)量控制中的應(yīng)用，可以彌補(bǔ)斷路器在具體控制中反應(yīng)不及時(shí)，或者斷路器在繼電器控制中反應(yīng)慢等缺陷。PLC技術(shù)由于其自身特點(diǎn)，反應(yīng)時(shí)間十分快，醫(yī)院可以抓住PLC技術(shù)的這一優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)工作效率的提高。

2.3 PLC技術(shù)在閉環(huán)控制中的具體應(yīng)用

PLC技術(shù)在閉環(huán)控制中的應(yīng)用，目的是對(duì)調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，并對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量，具體通過轉(zhuǎn)速測(cè)試、電液執(zhí)行以及電子調(diào)節(jié)等操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。PLC技術(shù)在閉環(huán)控制中的應(yīng)用原理是將動(dòng)力泵框開啟，然后進(jìn)行PLC技術(shù)利用[3]。對(duì)動(dòng)力泵的具體運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果，選擇最為合適的主用泵和備用泵，在實(shí)際操作中，需要將開關(guān)檔調(diào)成手動(dòng)擋，使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行更加合理，這是系統(tǒng)運(yùn)行可持續(xù)化的重要體現(xiàn)。在對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行利用時(shí)，需要注意其與傳統(tǒng)控制方式的結(jié)合，促使系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量和效率的提高。

2.4 PLC技術(shù)在通信聯(lián)網(wǎng)方面的應(yīng)用

隨著醫(yī)院信息化水平的不斷提升，醫(yī)院對(duì)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的主要工作要求變?yōu)殡姎庠O(shè)備狀態(tài)檢測(cè)、控制信息分享。PLC技術(shù)在通信聯(lián)網(wǎng)方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，這種優(yōu)勢(shì)使PLC技術(shù)在設(shè)備自動(dòng)化控制中的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。PLC技術(shù)在通信聯(lián)網(wǎng)方面的應(yīng)用原理如下：以PLC為下位機(jī)，與PLC同級(jí)的上位機(jī)、可編程序控制器均可以與下位機(jī)進(jìn)行相關(guān)的通信交流。隨著醫(yī)院信息繁雜程度的加深，利用PLC技術(shù)可以對(duì)同級(jí)可編程序控制器以及上位機(jī)等通信對(duì)象中的相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集，進(jìn)而使醫(yī)院的自動(dòng)化信息控制以及管理工作水平可以更上一個(gè)臺(tái)階。

3 PLC技術(shù)在醫(yī)院電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中應(yīng)用的前景

與同類技術(shù)相比，PLC具有理論研究相對(duì)比較成熟的優(yōu)勢(shì)，因此在醫(yī)院這個(gè)對(duì)成本和可靠性要求較高的行業(yè)來說，PLC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于可靠、成熟、可大規(guī)模應(yīng)用方面，在某種程度上，我們將其視為自動(dòng)化領(lǐng)域的先鋒技術(shù)形式。當(dāng)前，關(guān)于自動(dòng)化控制領(lǐng)域的研究認(rèn)為，PLC技術(shù)要想進(jìn)一步的發(fā)展完善，計(jì)算機(jī)技術(shù)是其最為重要的支撐，而且以智能化、小型化、設(shè)備信息存儲(chǔ)量為主要切入點(diǎn)[4]。具體來說，計(jì)算機(jī)智能化的發(fā)展，可以促進(jìn)PLC技術(shù)的智能化發(fā)展，進(jìn)而使自動(dòng)化設(shè)備的操作難度可以最大程度的降低，使認(rèn)為判斷的需求進(jìn)一步減少，節(jié)省人力資源的同時(shí)，較少人為失誤。計(jì)算機(jī)小型化對(duì)PLC技術(shù)運(yùn)算速度、計(jì)算能力的增強(qiáng)，促使PLC技術(shù)的數(shù)據(jù)處理能力和響應(yīng)速度可以在當(dāng)前的基礎(chǔ)上倍速增長[5]。設(shè)備信息存儲(chǔ)量的增加使PLC復(fù)雜數(shù)據(jù)判斷問題得到徹底的解決，同時(shí)也是PLC技術(shù)可以增加對(duì)大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等新技術(shù)的應(yīng)用。上述三點(diǎn)相互促進(jìn)，推動(dòng)PLC技術(shù)在未來的進(jìn)一步發(fā)展。

4 結(jié)語

在自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用中，PLC技術(shù)無疑是最為重要的構(gòu)成部分，不僅使自動(dòng)化控制的可靠性大大增強(qiáng)，同時(shí)使自動(dòng)化技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的成本大大降低。本文主要介紹PLC技術(shù)順序控制、開關(guān)量控制、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等方面中的應(yīng)用，同時(shí)根據(jù)我國當(dāng)前的實(shí)際情況，對(duì)PLC技術(shù)在醫(yī)院電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中應(yīng)用的前景進(jìn)行了分析，認(rèn)為PLC技術(shù)在未來的發(fā)展主要以來計(jì)算機(jī)技術(shù)的智能化、小型化以及設(shè)備信息存儲(chǔ)量的發(fā)展。