Elektronický systém na riadenie, kalibráciu a diagnostiku generátorov medicinálnych plynov

Číslo patentu: U 5583

Dátum: 07.10.2010

Autor: Chamraz Jozef

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Technické riešenie rieši elektroniku riadiacich systémov pre generátory medicinálneho vzduchu, vybavenie interného rnikroprocesora a spolupracujúceho externého počítača umožňujúce digitálnu kalibráciu elektroniky, diagnostiku elektroniky a mechanických systémov generátora medicinálneho vzduchu, vyhodnotenie a predikciu spoľahlivosti elektroniky respektíve lokalizáciu kritických uzlov.U doposiaľ známych riešení riadiacich systémov pre generátory medicinálneho vzduchu sa využívajú bud elektromechanickě prvky alebo elektronické komponenty, ktoré sa z hľadiska kornplexnosti riešenia t. j. funkcionality, kalibrácie, predikcie spoľahlivosti a diagnostiky porúch u výrobcu a v teréne opísovanému systému nevyrovnajú.Nevýhodou riadiacich systémov používajúcich elektromechanické komponenty je ich obmedzená nízka životnosť. Nevýhodou elektronických systémov, ktoré netvoria integrálnu súčasť systému Riadenie zariadenia, riadenie systému kvality pri výrobe zariadenia, predikcia spoľahlivosti na základe výrobných úkonov sledovaných pripojeným externým počítačom. Je že majú menej efektívne funkčné vlastností a nižšiu spoľahlivosť.Známe zariadenia zahraničných výrobcov používajú buď elektromechanické komponenty napr. mechanické spínače reagujúce zopnutím pri konkrétnom tlaku, bimetalové teplotné snímače a podobne alebo izolované konkrétne elektronické riešenia bez vysokého stupňa integrácie do systému riadenia kvality, diagnostiky a spoľahlivosti.Riešenie je zamerané na popisovanú konfiguráciu elektronického a programového systému používaného na riadenie generátorov medicinálnych plynov, ktorý pracuje tak, že v prevádzke s každým generátorom pracuje len integrovaná elektronika. Pri záverečných výrobných operáciách, diagnostike a digitálnej kalibrácii je elektronika pripojená k externérnu počítaču so špeciálnym software, ktorý vykoná digitálnu kalibráciu, diagnostiku mechanického systému a pomocou štatistickej analýzy test spoľahlivosti a predpokladanej životnostl.Uvedené nevýhody do značnej miery odstraňuje elektronický systém na riadenie, kalibráciu a diagnostiku generátorov medicinálnych plynov pozostávajúcich zo vzájomne prepojenej mikroprocesorovej a databázovej jednotky, podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že rnikroprocesorová jednotka je zostavená do bloku riadiacej elektroniky a obsahuje riadiaci mikroprocesor, pripojený vedením na obvod merania pracovného tlaku, vedením na obvod synchronizácie napájacou sieťou, vedením na obvod výkonového ovládača motora a vedením na obvod výkonového ovládača ventilu, ku ktorému je pripojený zabezpečovací blok.Databázová jednotka je zostavená do bloku diagnostiky a obsahuje databázu, ktorá je vedením pripojená k modulu merania dolného limitu tlaku, vedením (O) pripojený modul merania horného limitu tlaku, vedením pripojený modul štandardných parametrov a cez vedenie i modul riadiacich a tríediacich funkcií je k databáze prepojený vedením modul lokalizácie chýb, vedením modul vyhodnotenia spoľahlivosti a vedením modul vyhodnotenia životnosti. Blok riadiacej elektroniky je vedením prepojený s blokom diagnostiky. Zabezpečovací blok je s obvodom výkonového ovládača ventilu pripojený k obvodu výkonového ovládača ventilu vedením, ktoré je tiež prepojené vedením na obvod poplachového signálu, ktorý obsahuje vedením vzájomne prepojený teplotný senzor a ovládač ventilu.Zabezpečovací blok je variantne pripojený k rnikroprocesoru piatimi vedeniami, pričom vedením je pripojený obvod merania výstupného tlaku, vedením je pripojený obvod merania pracovnej teploty motora, vedením je pripojený obvod poplachových signálov, vedením je pripojený obvod generátora akustického poplachového signálu a vedením je pripojená zobrazovacia jednotka.Výhodou uvádzaného elektronického a programového systému na riadenie, kalibráciu a diagnostiku generátorov medicinálnych plynov sú vysoké úžitkové vlastnosti finálnych výrobkov a elektronických modulov,vysoký stupeň spoľahlivosti, ktorý je daný jeho objektívnym hodnotením už v etape výroby. Automatická diagnostika a ľahká lokalizácia porúch, patrí taktiež k výhodám riešenia.Prehľad obrázkov na výkresochRiešenie je bližšie ozrejmené na priložených výkresoch, kde obr. l znázorňuje zapojenie riadiacej elektroniky s akustickou signalizáciou kritických stavov a zároveň nadväzujúcu blokovú schému software. obr. 2 znázorňuje zapojenie riadiacej elektroniky s vizuálnym zobrazením výstupného tlaku, kritických stavov a zároveň nadväzujúcu blokovú schému software.Príklady uskutočnenia technického riešeniaV bloku riadiacej elektroniky (pozri obr. l) je riadiaci mikroprocesor 11 pripojený na obvod merania pracovného tlaku 111. ktorý tiež slúži na vyhodnotenie tlakových limitov, ktoré sa vykonávajú V digitálnej forme. Pre odstránenie pulzujúcej zložky tlaku, ktorá je spôsobená činnosťou mechanického systému je pre horný lirnit implementovaný softvérový filter s dominantnou minimálnou hodnotou a pre dolný limit filter s dominantnou maximálnou hodnotou. Ďalej je riadiaci mikroprocesor 11 pripojený na obvod synchronizácie s napájacou sieťou 112 pomocou vedenia 912. na obvod výkonového ovládača motora 113 pomocou vedenia 913. na obvod výkonového ovládača ventilu 116 pomocou vedenia 916 a prostredníctvom neho na obvod výkonového ovládača ventilátora 17 pomocou vedenia 67. Obvod poplachového signálu 18 zvýšenej teploty motora tvorí teplotný senzor 181, ktorý je pripojený pomocou vedenia 89 na generátor akustického signálu 182, a pomocou vedenia 69 na ovládač ventilátora 17. Vo finálnej výrobnej etape alebo počas servisného úkonu je blok riadiacej elektroniky 1 pomocou vedenia 1111 pripojený ON LINE do systému bloku diagnostiky 2, v ktorom programové vybavenie zaistí digitálnu kalibráciu, diagnostiku mechanického systému a pomocou štatistickej analýzy automatický zmeraných parametrov uložených v databáze test spoľahlivosti a predpokladanej životnosti elektroniky.V bloku diagnostiky 2 je základ softvérového vybavenia tvorený databázou 21, ktorá je programovo zviazaná pomocou väzby 916 s modulom merania dolného lirriitu tlaku 211, ktorý slúži aj na digitálnu kalibráciu,pomocou väzby 1016 s modulom merania horného limitu tlaku 212, ktorý slúži aj na digitálnu kalibráciu a pomocou väzby 1116 s modulom štandardných parametrov 213.Databáza 21 je tiež prepojená vedením 1617 cez modul riadiacich a triediacich funkcií 22 a programovo zviazaná pomocou väzby 1712 s modulom lokalizácie chýb 221, pomocou väzby 1714 s modulom vyhodnoteriia spoľahlivosti 222 a pomocou väzby 1715 s modulom vyhodnotenia životnosti 223.V bloku riadiacej elektroniky 1 (znázomené na obr. 2) je riadiaci mikroprocesor 11 pripojený prostredníctvom vedenia 912 na obvod merania pracovného tlaku 111, ktorý slúži aj na vyhodnotenie tlakových limitov vykonávaných v digitálnej forme. Pre odstránenie pulzujúcej zložky tlaku, ktorá je spôsobená činnosťou mechanického systému je pre homý limit implementovaný softvérový filter s doniinantnou minimálnou hodnotou a pre dolný lirriit filter s dominanmou maximálnou hodnotou. Zapojenie jednotlivých prvkov je vykonané zhodne ako v príklade l s tým rozdielom, že ďalej je riadiaci mikroprocesor 11 pripojený na obvod merania výstupného tlaku 114 pomocou vedenia 914, na obvod merania pracovnej teploty motora 115 pomocou vedenia 915, na obvod výkonového ovládača ventilu 16 pomocou vedenia 916 bez jeho ďalších prepojení na obvod výkonového ovládača ventilátora 17 a obvod poplachového signálu 18. Tiež je riadiaci mikroprocesor 11 pripojený na obvod generátora akustického poplachového signálu druhej triedy 117 pomocou vedenia 917 a na vyhodnocovací obvod poplachových signálov 119 pomocou vedenia 919. Riadiaci mikroprocesor 11 je tiež spojený pomocou vedenia 1122 so zobrazovacou jednotkou 12, ktorá zobrazuje pracowiý tlak, počet odpracovaných hodín, kvalitu sušenia vzduchu, poplachové signály LOW PRESSURE, HIGH TEMPERATURE, LOW BATTERY a LOST POWER. Programové vybavenie riadiaceho rriikroprocesora 11 zaisťuje reguláciu pracovného tlaku pre fyzikálne procesy generátora a požadovanú kvalitu a výstupný tlak medicinálneho vzduchu. V prípade nulovej spotreby vzduchu elektronika a celý systém prejde do stavu STANDBY s minimálnou spotrebou z ktorého odíde pri zvýšení odberu vzduchu. Pre dodržovanie revíznych prehliadok elektronika sleduje počet prevádzkových hodín. Za prevádzkovú hodinu sa považuje čas počas ktorého beží motor teda nie STANDBY mód. Vo finálnej výrobnej etape alebo počas servisného úkonu je elektronika pomocou vedenia 1111 pripojená ON LINE do systému v ktorom programové vybavenie zaistí digitálnu kalibráciu pracovného tlaku, výstupného tlaku a teploty motora, diagnostiku mechanického systému a pomocou štatistickej analýzy automatický zmeraných parametrov uložených v databáze test spoľahlivosti a predpokladanej životnosti elektroniky.Základ softvérového vybavenia tvorí databáza 21, ktorá je prepojená s jednotlivými prvkami zapojenia ako príklad 1 s tým rozdielom, že k databáze 21 je pomocou väzby 1816 pripojený aj modul nulovania pracovných hodín 214.1. Elektronický systém na riadenie, kalibráciu a diagnostiku generátorov medicinálnych plynov pozostávajúcich zo vzájomne prepojenej mikroprocesorovej a databázovej jednotky, V y z n a č u j ú c i s a t ý m , že mikroprocesorová jednotka je zostavená do bloku riadiacej elektroniky (1) a obsahuje riadiaci mikroprocesor (11), pripojený vedením (91 1) na obvod merania pracovného tlaku (11 1), vedením (912) na obvod synchronizácie napájacou sieťou (112), vedením (913) na obvod výkonového ovládača motora (113) a vedením (916) na obvod výkonového ovládača ventilu (116), ku ktorému je pripojený zabezpečovací blok (19),tiež databázová jednotka je zostavené do bloku diagnostiky (2) a obsahuje databázu (21), ktorá je vedením(916) pripojená k modulu merania dolného limitu tlaku (211), vedením (1016) pripojený modul merania horného limitu tlaku (212), vedením (1116) pripojený modul štandardných parametrov (213) a cez vedenie(1617) i modul riadiacich a triediacich funkcií (22) je k databáze (21) prepojený vedením (1712) modul lokalizácie chýb (221), vedením (1715) modul vyhodnotenia spoľahlivosti (222) a vedením (1714) modul vyhodnotenia životnosti (223), pričom blok riadiacej elektroniky je vedením (1111) prepojený s blokom diagnostiky (2).2. Elektronický systém podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že zabezpečovací blok (19) je s obvodom výkonového ovládača ventilu (116) pripojený k obvodu výkonového ovládača ventilu (17) vedením (67), ktoré je tiež prepojené vedením (69) na obvod poplachového signálu (18), ktorý obsahuje vedením(89) vzájomne prepoj ený teplotný senzor (181) a ovládač ventilu (182).3. Elektronický systém podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že zabezpečovací blok (19) je pripojený k mikroprocesoru (11) piatimi vedeniami (914, 915, 918, 917, 1122), pričom vedením (914) je pripojený obvod merania výstupného tlaku (114), vedením (915) je pripojený obvod merania pracovnej teploty motora (115), vedením (918) je pripojený obvod poplachových signálov (118), vedením (917) je pripojený obvod generátora akustického poplachového signálu (117) a vedením (1122) je pripojená zobrazovacia jednotka (12).

MPK / Značky

MPK: A61M 16/10, G05D 7/00, C01B 13/02

Značky: systém, riadenie, diagnostiku, kalibráciu, plynov, medicinálnych, elektronický, generátorov

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-u5583-elektronicky-system-na-riadenie-kalibraciu-a-diagnostiku-generatorov-medicinalnych-plynov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Elektronický systém na riadenie, kalibráciu a diagnostiku generátorov medicinálnych plynov</a>

Podobne patenty