XX International Symposium of Electrical Engineering

SIE 2023

Design methodology for steam sterilizer control solution.

The objective of this article is to present the design methodology of an alternative control solution for the recovery of inoperative medical steam sterilizers resulting from serious failures in the control hardware and lack of support from the manufacturer. Sterilizers allow disinfection of medical-surgical and laboratory instruments from hospitals and health centers. They are of vital importance for the maintenance and quality of medical services. The methodology presents in detail the diagnostic procedure, identification of sensor curves, definition of requirements, hardware design and software design that support the defined control solution. The article proposes an override control architecture for temperature in different stages of the sterilization process that contemplates the pulse width modulation for the activation of the electric steam generator from a conventional magnetic contactor, considering the limitations associated with the switching times for this type of actuator. The methodology is applied to a steam sterilizer model “SAKURA FI-371”. The results present an ergonomic solution that allows supervision, monitoring of the process and recording of trends of desired variables. Likewise, compliance with the stages of a work cycle and the correct adjustment of the temperature control loop in the sterilization chamber is demonstrated. The certification of the solution was achieved through biological testing by the corresponding regulatory entity.

El objetivo de este artículo es presentar la metodología de diseño de una solución de control alternativa para la recuperación de esterilizadores a vapor de uso médico inoperantes producto de fallas graves en el hardware de control y carentes de soporte por parte del fabricante. Las autoclaves permiten esterilizar instrumental médico-quirúrgico y de laboratorio de hospitales y centros de salud. Son de vital importancia para el mantenimiento y calidad de servicios médicos. La metodología presentada expone detalladamente el procedimiento de diagnóstico, identificación de curvas de sensores, definición de requisitos, diseño de hardware y diseño de software que soporten la solución de control definida. El artículo propone una arquitectura de control por sobrecorrida para la temperatura en las diferentes etapas del proceso de esterilización que contempla la modulación de ancho de pulso para el accionamiento del generador de vapor eléctrico a partir de un contactor magnético convencional, considerando las limitaciones asociadas a los tiempos de conmutación para este tipo de actuador. La metodología es aplicada a un esterilizador a vapor modelo “SAKURA FI-371”. Los resultados exponen una solución ergonómica que permite la supervisión, seguimiento del proceso y el registro de tendencias de variables deseadas. Igualmente, se demuestra el cumplimiento de las etapas de un ciclo de trabajo y el correcto ajuste del lazo de control de temperatura en la cámara de esterilización. La certificación de la solución se alcanzó mediante la realizaron pruebas biológicas por parte de la entidad reguladora correspondiente.