當(dāng)下，新冠疫情肆虐，全國(guó)各地抗擊新冠病毒成了重中之重。隨著新冠疫苗的誕生，人們終于有了對(duì)抗新冠病毒的強(qiáng)力武器。而制作新冠疫苗的原材料——病毒細(xì)胞以及新冠疫苗，對(duì)儲(chǔ)存條件的要求十分嚴(yán)苛：必須要儲(chǔ)存在零下130攝氏度的低溫環(huán)境中。一般的冷藏設(shè)備很難滿足條件!于是乎，生物醫(yī)療企業(yè)在確保絕對(duì)安全的基礎(chǔ)上， 聯(lián)合智能設(shè)備企業(yè)推出了一系列自動(dòng)化、信息化、智能化的冷藏設(shè)備，助力全國(guó)防疫工作。

　　1 客戶“痛點(diǎn)”

　　隨著疫苗的誕生，人們發(fā)現(xiàn)在應(yīng)對(duì)大規(guī)模防疫工作的時(shí)候，傳統(tǒng)的儲(chǔ)存設(shè)備暴露出了很多弊端：

　　? 儲(chǔ)存設(shè)備制冷能力不足：病毒細(xì)胞/新冠疫苗必須在零下130攝氏度才能保持活性，高于這個(gè)溫度就會(huì)失去活性，如果想長(zhǎng)時(shí)間地存放病毒細(xì)胞，必須使儲(chǔ)存設(shè)備具有更低的制冷環(huán)境，對(duì)儲(chǔ)存環(huán)境需要進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，傳統(tǒng)設(shè)備很難制造出零下130攝氏度的冷藏環(huán)境，更不要說(shuō)對(duì)其進(jìn)行控制了;

　　? 信息化水平不足：因?yàn)閭鹘y(tǒng)冷藏設(shè)備都是標(biāo)準(zhǔn)品， 企業(yè)很難對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品狀態(tài)，難以驗(yàn)證儲(chǔ)存環(huán)境是否真正達(dá)標(biāo);

　　? 設(shè)備運(yùn)維能力不足：儲(chǔ)存信息以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)無(wú)法遠(yuǎn)程監(jiān)控，這使得設(shè)備需要一直有人值守。如果在無(wú)人值守期間機(jī)器發(fā)生故障，做不到第一時(shí)間修復(fù)，大大影響儲(chǔ)存效率。

　　

　　圖 1 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用圖

　　2 步科M-IoT智能自動(dòng)液氮低溫生物罐解決方案

　　步科M-IoT智能自動(dòng)液氮低溫生物罐解決方案，是集合了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)、自動(dòng)化控制等技術(shù)的軟硬件一體化解決方案，主要由步科物聯(lián)型HMI、小型PLC等硬件產(chǎn)品以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)組成，可以高效迅速地控制液氮的補(bǔ)充以及生物罐溫控，始終讓生物罐處于合適的超低溫范圍，并實(shí)時(shí)提供超溫報(bào)警、到時(shí)提醒等功能，更加精準(zhǔn)地為新冠疫苗等生物制劑提供良好的儲(chǔ)存環(huán)境，從而使得新冠疫苗可以靈活地存儲(chǔ)，隨時(shí)供防疫的需要。

　　客戶先在HMI上設(shè)置需要的儲(chǔ)存環(huán)境(液氮液位、儲(chǔ)存溫度范圍)等參數(shù)，plc自動(dòng)控制補(bǔ)充液氮，確保生物罐的溫度滿足客戶的儲(chǔ)存要求。溫度及液位數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)顯示在觸摸屏上，并可通過(guò)HMI的網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)據(jù)接入SCADA系統(tǒng)。同時(shí)HMI上的數(shù)據(jù)還可通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)上傳至云服務(wù)器，客戶可通過(guò)云平臺(tái)開發(fā)的數(shù)據(jù)大屏以及移動(dòng)端微信小程序，實(shí)時(shí)掌握生物罐的儲(chǔ)存狀態(tài)。

　　　　

　　圖 2 方案架構(gòu)圖

　　3 方案特點(diǎn)

　　? 提升用戶信息化水平：方案采用的步科GT系列物聯(lián)型HMI， 可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)功能將數(shù)據(jù)傳送至云服務(wù)器， 客戶通過(guò)云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控;也可以通過(guò)人機(jī)界面的MODBUS-TCP協(xié)議將數(shù)據(jù)接入客戶自己的SCADA數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行查詢。系統(tǒng)不僅能實(shí)時(shí)查看系統(tǒng)狀態(tài)，還能通過(guò)數(shù)據(jù)追蹤達(dá)到儲(chǔ)存的合理分配，最大限度地發(fā)揮設(shè)備的功效;

　　

圖 3 大屏圖片

圖 4 手機(jī)界面圖片

　　? 設(shè)備運(yùn)維更加高效：通過(guò)物聯(lián)型HMI將數(shù)據(jù)上傳至云端，設(shè)備管理者可以很輕松地在數(shù)據(jù)大屏或者手機(jī)小程序?qū)崟r(shí)監(jiān)控設(shè)備，當(dāng)設(shè)備故障時(shí)，機(jī)器會(huì)即時(shí)發(fā)出報(bào)警通知，方便進(jìn)行各種維護(hù)，此外，通過(guò)步科EageAccess遠(yuǎn)程服務(wù)平臺(tái)，設(shè)備管理者還能遠(yuǎn)程控制調(diào)試設(shè)備;

　　? 提升設(shè)備自動(dòng)化控制能力：與傳統(tǒng)的低溫儲(chǔ)存設(shè)備不同，本方案中通過(guò)PLC控制液氮進(jìn)出量可以實(shí)現(xiàn)最低-200 攝氏度的低溫存儲(chǔ)環(huán)境，幾乎能滿足所有生物制劑的儲(chǔ)存條件。采用步科KS系列PLC，薄片式緊湊型設(shè)計(jì)， 滿足狹小空間安裝的需求;PLC擴(kuò)展接口豐富，滿足用戶功能升級(jí)的需求。

　　

　　圖 5 PLC 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用圖片

　　4 客戶應(yīng)用價(jià)值

　　步科M-IoT智能自動(dòng)液氮低溫生物罐解決方案已經(jīng)在客戶現(xiàn)場(chǎng)成功運(yùn)用，幫助客戶實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞的長(zhǎng)期儲(chǔ)存，調(diào)配能力提高了40%，人力成本節(jié)省了20%，同時(shí)也確保了疫苗的有效率，不浪費(fèi)以及存儲(chǔ)安全，極大地提升了客戶的效益，更好地助力人類醫(yī)療健康。