墨爾本醫(yī)院外觀

所有醫(yī)院都希望擁有100%穩(wěn)定可靠的電源。即使供電系統(tǒng)有冗余設(shè)計(jì)，若無(wú)合格的安全管理，各電源之間的切換也可能使人員及設(shè)施面臨危險(xiǎn)。一體化合作伙伴White Technics在澳大利亞墨爾本市的一家醫(yī)院使用了Pilz的模塊化自動(dòng)化系統(tǒng)PSS 4000。該控制及安全解決方案已經(jīng)在工廠項(xiàng)目中成功地用于對(duì)接觸器及分勵(lì)脫扣器的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。它可保證系統(tǒng)的完整性及安全性，在不知不覺間完成供電轉(zhuǎn)換。

無(wú)論是在手術(shù)室手術(shù)還是在重癥監(jiān)護(hù)室照料病人，穩(wěn)定可靠的電源都是現(xiàn)代醫(yī)院正常運(yùn)營(yíng)的基本要素。如果在手術(shù)過程中發(fā)生停電事故，會(huì)使生命保障設(shè)備無(wú)法使用，后果將不堪設(shè)想。因此，醫(yī)院都會(huì)通過應(yīng)急發(fā)電機(jī)以及緩沖電池組為供電系統(tǒng)提供雙重甚至三重保護(hù)。這樣就能在發(fā)生斷電時(shí)應(yīng)對(duì)自如。

切換必須快速安全 
無(wú)論是自愿還是出于必要，發(fā)生斷電時(shí)，都需要在可用的獨(dú)立電源之間進(jìn)行切換。不幸的是，要在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)瞬間切換，使所有系統(tǒng)與斷電之前一樣繼續(xù)運(yùn)作并非易事。網(wǎng)絡(luò)中安裝的接觸器和分勵(lì)脫扣器在切換時(shí)必須處于規(guī)定的狀態(tài)。否則系統(tǒng)可能崩潰，進(jìn)而損壞昂貴的開關(guān)設(shè)備。同時(shí)，還可能威脅到鄰近人員的人身安全。

主變電站

幾年前，White Technics與墨爾本北郊的一家醫(yī)院簽定了一份頗具挑戰(zhàn)性的合約。White Technics在復(fù)雜供電及能源技術(shù)裝置的規(guī)劃與部署方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。該公司成立于1994年，從事的項(xiàng)目涉及諸多領(lǐng)域及行業(yè)。“我們的任務(wù)是開發(fā)一種簡(jiǎn)單、可靠的解決方案，確保備用發(fā)電機(jī)無(wú)論何時(shí)都能快速、安全地上線”，該公司董事總經(jīng)理Frank White說(shuō)。

采用兩個(gè)獨(dú)立的變電站為墨爾本醫(yī)院供電。萬(wàn)一兩個(gè)變電站都無(wú)法工作，還有柴油發(fā)電機(jī)提供電力，所以即便醫(yī)院由于維護(hù)工作而切斷電源或電力供應(yīng)商切斷電源（局部限電），均可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)切換。 相反，如果意外斷電（突然斷電），另一個(gè)變電站或發(fā)電機(jī)必須立即無(wú)縫上線，醫(yī)院的關(guān)鍵系統(tǒng)不能出現(xiàn)瞬時(shí)故障。 

Pilz PSS 4000，安全切換的保障

要實(shí)現(xiàn)冗余供電系統(tǒng)安全上線，必須利用可靠的裝置在最短時(shí)間內(nèi)對(duì)安裝的接觸器及分勵(lì)脫扣器的狀態(tài)進(jìn)行檢查。在找到并糾正斷電原因（局部限電或突然停電）后，也必須在重新恢復(fù)初始電源前，再次檢查安全信號(hào)并針對(duì)每一個(gè)電源同時(shí)校準(zhǔn)電流。

“我們很了解Pilz及其在控制和安全一體化解決方案方面的能力，所以我們決定委托Pilz澳大利亞公司的自動(dòng)化專家來(lái)解決這個(gè)難題”，F(xiàn)rank White解釋說(shuō)。兩家公司在自動(dòng)化系統(tǒng)PSS 4000的基礎(chǔ)上提出了高效的安全理念。該系統(tǒng)可從中央控制室與相應(yīng)電網(wǎng)的變電站以及發(fā)電機(jī)進(jìn)行通信。作為PSS 4000的一部分，控制系統(tǒng)PSSuniversal監(jiān)控各電網(wǎng)中變電站接觸器及分勵(lì)脫扣器的輸入狀態(tài)。Pilz的安全繼電器PNOZsigma通過接觸器控制斷路器。自動(dòng)化系統(tǒng)PSS 4000同時(shí)向工程辦公室發(fā)送信息，供工作人員進(jìn)行診斷。

通過Pilz的SafetyNET經(jīng)光纖電纜傳輸

當(dāng)變電站與控制室距離800米左右時(shí)，控制級(jí)與現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程I/O之間的連接通過光纖電纜以及Pilz的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)SafetyNET p完成。“對(duì)我們的項(xiàng)目而言，能通過光纖電纜使用安全以太網(wǎng)協(xié)議SafetyNET p是一個(gè)重要的前提”, Frank White強(qiáng)調(diào)說(shuō)。SafetyNET p將所有控制組件連接成網(wǎng)，在一個(gè)系統(tǒng)中傳輸安全及非安全控制任務(wù)數(shù)據(jù)。利用PAS4000軟件平臺(tái)，程序編輯器PASmulti及EN/IEC 61131-3編輯器，可輕松靈活地管理自動(dòng)化系統(tǒng)。醫(yī)院的維護(hù)團(tuán)隊(duì)無(wú)需進(jìn)入高壓區(qū)域便可在控制室接收詳細(xì)的診斷結(jié)果。這樣就能快速安全地解決技術(shù)問題。無(wú)論是簡(jiǎn)單應(yīng)用，還是復(fù)雜應(yīng)用，這些優(yōu)勢(shì)都使得該一體化控制及安全解決方案成為理想之選。此外，模塊化的結(jié)構(gòu)還使其可根據(jù)要求隨時(shí)進(jìn)行擴(kuò)展。一體化的設(shè)計(jì)擺脫了復(fù)雜的安裝及操作流程。 

如今，醫(yī)院工程師對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)PSS 4000控制HV電源切換的性能非常滿意，因?yàn)樽宰畛醢惭b四年以來(lái)，該系統(tǒng)始終保持正常平穩(wěn)運(yùn)行。為此，醫(yī)院現(xiàn)已委托White Electrics Pty公司對(duì)該自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，將“低壓斷路器”的“安全控制”納入其中。
“PSS 4000的擴(kuò)展非常輕松，我們甚至已經(jīng)計(jì)劃好未來(lái)兩年的進(jìn)一步擴(kuò)展”，F(xiàn)rank White補(bǔ)充說(shuō)，這是一個(gè)非常成功的項(xiàng)目，各方都實(shí)現(xiàn)了“雙贏”的目的。

從經(jīng)典自動(dòng)化技術(shù)到建筑自動(dòng)化

安裝PSS 4000的控制柜

“最終選擇Pilz自動(dòng)化系統(tǒng)PSS 4000，主要是因?yàn)樗且惶淄暾目刂婆c安全任務(wù)解決方案，不僅具有智能診斷功能，還比其它同類方案更簡(jiǎn)便、更經(jīng)濟(jì)”，F(xiàn)rank White總結(jié)說(shuō)。另外，憑借分布式IO模塊及小巧緊湊的外觀，只需占用控制柜內(nèi)極少的空間。因此，兼容Industrie 4.0、成功應(yīng)用于工業(yè)的自動(dòng)化系統(tǒng)PSS 4000，如今又邁入了建筑電氣及自動(dòng)化領(lǐng)域。與在自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備中一樣，該系統(tǒng)不僅能保障操作人員的人身安全，還能保護(hù)昂貴設(shè)備。