XG1.UP- 1.2B 高压蒸汽脉动真空灭菌器, 采用西门子( SIEMENS) 公司的SIMATIC S7- 200 可编程序控制器( ProgrammableLogic Controller, PLC) 对整个设备的工作流程进行程序控制, S7- 200 的可靠性高, 可用梯形图、语句表和功能块图三种语言来编程, 内置高速计数器、高速输出、PID( 比例、微分、积分) 控制器、RS- 485 通信/ 编程接口、PPI( 点对点接口)通讯协议、MPI ( 多点接口) 通讯协议和自由端口模式通信功能, 最大可以扩展到248 点数字量I/O 或者35 路模拟量I/O,最多有30 多KB 程序和数据存储空间。

  S7- 200 PLC 内部由三部分组成: 即电源模块; I/O 接口模块; 微处理器(Micro Processor Unit, MPU) 模块。电源模块的作用是提供给I/O 接口模块和MPU 模块所需要的工作电压。

  I/O 接口模块主要实现以下功能: ①从电源模块提供的24VDC 电压经过前门开关I0.0 控制整个灭菌器的初始状态, 当灭菌器门紧闭时I/O 接口模块输入端接收到高电平, 向MPU模块发出指令, 表示灭菌器进入准备工作状态。②MPU 模块根据用户设定的参数按照预先写入的程序, 在灭菌器工作的各个程序阶段向I/O 接口模块发出各种指令, 输入到ULN2003A( 七单元达林顿驱动集成块) , 其输出端接到OMRON(欧姆龙)G6D 24VDC 继电器上。通过继电器的开/ 闭来控制灭菌器管道上220V 电磁阀和真空泵启动器的启动和停止。③I/O 接口模块上的RS- 485 通信/ 编程接口可以和触摸屏进行双向的数据通信, 用户通过触摸屏的操作将指令通过RS-485 通信/ 编程接口传输到MPU 模块, MPU 模块再根据用户的需求完成对灭菌器各个电磁阀和真空泵的程序控制。同时MPU 模块将采集到的实时温度和压力参数以及各个电磁阀和真空泵的工作状态通过RS- 485 通信/ 编程接口传输到触摸屏供用户实时监控灭菌器的运行状态。另外, 在运行Windows操作系统的个人计算机( PC) 上安装了STEP 7- Micro/WIN编程软件后, 在PC 机的COM 口上使用RS- 232C 转RS-485 PPI 电缆直接和PLC 进行通信和编程。

  MPU 模块的作用主要进行读取输入状态, 执行用户程序, 和外部设备进行通信处理, MPU 的自检诊断测试, 改写输出状态, 执行中断程序, 立即执行I/O 处理等。在MPU 模块上有一个模式选择开关, 显示PLC 的工作模式, 即RUN( 运行)模式、TERM( 终端) 模式、STOP( 停止) 模式。在RUN 模式, 通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。在STOP模式, CPU 不执行用户程序, 可以用编程软件创建和编辑用户程序, 设置PLC 的硬件功能, 并将用户程序和硬件设置信息下载到PLC。MPU 模块上的模式开关在STOP 或TERM 位置时, 电源通电后MPU 自动进入STOP 模式, 将停止用户程序的运行; 在RUN 位置时, 电源通电后MPU 自动进入RUN模式, 将启动用户程序的运行。在MPU 模块中还包含PID 控制器。首先由压力送变器和温度送变器将采集到的压力和温度这两个线性变化的模拟参数转换成标准量程的4mA~20mA电流信号, 经过PLC 的扩展模块EM 235( 模拟量输入/ 输出模块) 进行A/D 转换后得到与压力和温度成正比的两组数字信号, 再传输到MPU 模块的PID 控制器, PID 控制器按照程序设计的算法对误差值进行运算, 将压力和温度值的运算结果( 数字量) 送给模拟量输出模块, 经D/A 转换后变成电流或电压信号, 输送到I/O 接口模块, 控制继电器的开/ 闭, 最终达到控制管道内电磁阀和泵启动器的目的。

  分析与检修首先检查是否打开进水阀门, 如果没有, 真空泵则处于干抽状态, 负压也不会达到设定值。排除上述原因后说明灭菌器的灭菌室存在漏汽现象, 造成漏气的原因主要有以下几个方面: ①灭菌器门封胶因为橡胶老化或者有污渍导致无法和门边贴紧造成轻微的漏气。②由于灭菌室进汽阀(F1) 自身的漏汽,导致灭菌器夹层的蒸汽不断涌入灭菌室, 当进汽的速度等于抽真空排汽的速度时, 负压也达不到设定值, 可以通过观察排汽口有无蒸汽溢出来判断灭菌室进汽阀(F1) 是否出故障。③灭菌器手动门上的压力连锁开关内的硅胶密封垫如果老化开裂也会存在漏气现象。④排汽管道上的两个单向阀有漏汽现象。在本例故障中, 应重点检查单向阀, 用扳手拧开上盖, 用小扳手拧开侧面的小螺丝, 用工具把挡板栓取出, 再取出挡板, 发现上面的硅胶密封垫不见。重新制作一个硅胶密封垫, 用螺母加金属垫片拧紧。照原样安装好。先做灭菌室密封试验。进入操作程序, 再次进入手动操作, 在触摸屏上依次打开F2、F7、B 开始抽真空, 当负压达到- 80kPa 时, 关闭F2、F7、B。等待10 分钟左右, 进行保压测试, 如果负压无明显变化, 则证明灭菌室没有漏气现象。但,还是要建议做一次B- D 试验, 观察B- D 测试试纸有没有残留冷气团或者变色不均匀现象。如果没有, 则可以正常使用灭菌器进行物品灭菌处理了。