本實用新型屬于液氯安全生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種液氯自動充裝及鋼瓶智能管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著國家對液氯安全生產(chǎn)力度的加強，現(xiàn)在對液氯包裝的要求也越來越高。即對設(shè)備的防爆防護等級加強了管理，同時對包裝的自動化程度來越來越高。在液氯的包裝過程中，當液氯的包裝達到鋼瓶等級所限定的包裝重量后，自動切斷鋼瓶灌裝系統(tǒng)，以減少危險事故的發(fā)生，現(xiàn)已成為各液氯生產(chǎn)包裝企業(yè)必須面臨的一個問題。然而，現(xiàn)有的液氯充裝模式完全為手動操作模式，即首先通過手動操作抽空閥門將管道殘余的液氯抽空，然后人工打開充裝閥門進行充裝，充裝過程依靠人工目視觀察液氯充裝重量是否到達充裝目標量，充裝結(jié)束，人工關(guān)閉充裝閥門。而且，充裝過程人員完全不能離崗，以防止充裝過程中的各項意外的發(fā)生，這樣一來，一旦有意外事故發(fā)生，還可能會導(dǎo)致人員傷亡。因而，該操作模式存在工人勞動強度大，生產(chǎn)效率低，并且工人人身安全沒有保障等諸多缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題就是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種安全性、穩(wěn)定性好，工人勞動強度低，并能達到高效生產(chǎn)的液氯自動充裝及鋼瓶智能管理系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：

設(shè)計一種液氯自動充裝及鋼瓶智能管理系統(tǒng)，包括液氯鋼瓶秤、液氯充裝PLC控制器及顯示屏、充裝管道及設(shè)于充裝管道上的抽空閥和充裝截止閥、過量聲光報警器、上位計算機以及電子標簽和電子標簽手持機，其中液氯鋼瓶秤所含稱重傳感器和過量聲光報警器分別與液氯充裝PLC控制器信號連接，抽空閥和充裝截止閥分別與液氯充裝PLC控制器電連接，液氯充裝PLC控制器通過MODBUS RTU總線與上位計算機通訊連接；電子標簽對應(yīng)裝于鋼瓶上，電子標簽手持機與上位計算機通信連接。

優(yōu)選地，在上述液氯自動充裝及鋼瓶智能管理系統(tǒng)中，所述液氯鋼瓶秤包括框架式底座、框架式秤臺和設(shè)于框架式秤臺上的鋼瓶支架，稱重傳感器裝于框架式底座和框架式秤臺之間。

優(yōu)選地，在上述液氯自動充裝及鋼瓶智能管理系統(tǒng)中，所述鋼瓶支架上設(shè)有與鋼瓶表面轉(zhuǎn)動配合的緩沖式萬向滾輪。

優(yōu)選地，在上述液氯自動充裝及鋼瓶智能管理系統(tǒng)中，所述框架式秤臺上同時設(shè)有裝運夾和吊環(huán)式螺釘。

優(yōu)選地，在上述液氯自動充裝及鋼瓶智能管理系統(tǒng)中，所述液氯充裝PLC控制器及顯示屏、過量聲光報警器裝于現(xiàn)場控制柜上，同時現(xiàn)場控制柜上還設(shè)有控制面板，控制面板上裝有分別與液氯充裝PLC控制器電連接的液氯充裝啟動按鈕、液氯充裝停止按鈕、液氯充裝急停按鈕以及報警器消音按鈕。

優(yōu)選地，在上述液氯自動充裝及鋼瓶智能管理系統(tǒng)中，所述抽空閥和充裝截止閥均為氣動球閥。

本實用新型技術(shù)方案的工作原理是：

該系統(tǒng)由一臺工業(yè)控制上位計算機作為主控制器和數(shù)據(jù)庫工控機，實行監(jiān)控管理，操作人員的工號、鋼瓶號、液氯灌裝量等數(shù)據(jù)上傳到上位計算機數(shù)據(jù)庫，同時在工控機所在的操控室可以清晰的了解到現(xiàn)場的實時情況包括操作人員，現(xiàn)灌裝鋼瓶號，及灌裝進度。系統(tǒng)具有自動清零、可調(diào)節(jié)定量灌裝及自動切斷功能，還具有急?？刂?、備份繼電器控制及PLC系統(tǒng)控制，既保證工作效率也可保證安全。

本實用新型技術(shù)方案的有益效果是：

本實用新型與現(xiàn)有的依靠人工目視觀察液氯充裝重量是否到達充裝目標量，然后人工開關(guān)充裝，抽空閥門的手動操作模式相比，這套系統(tǒng)既可以實現(xiàn)閥門的自動切斷，又可以實現(xiàn)系統(tǒng)的自動報警有效地防止在充裝過程中的各項意外的發(fā)生，從而達到國家對企業(yè)安全生產(chǎn)的要求，實現(xiàn)了液氯包裝的自動控制。因而，系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性好，達到高效生產(chǎn)的目的。而且，在鋼瓶上安裝電子標簽，以及通過電子標簽手持機掃描錄入上位計算機，以方便核對和對鋼瓶進行管理。

此外，工控上位計算機與現(xiàn)場液氯充裝PLC控制系統(tǒng)通過MODBUS RTU總線通訊連接，可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控，操作使用更加方便；還顯著降低了工人勞動強度，工人人身安全得到保障。鋼瓶支架上安裝緩沖式萬向滾輪結(jié)構(gòu)，抗沖擊能力強，大大延長了鋼瓶支架的使用壽命。裝運夾和吊環(huán)式螺釘?shù)脑O(shè)置，則是方便了液氯鋼瓶秤的裝運和吊裝，使用方便，適于推廣實施。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明，其中：

圖1為本實用新型液氯自動充裝及鋼瓶智能管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的液氯鋼瓶秤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2所示的左視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型的系統(tǒng)原理方框圖；

圖中序號：1、液氯鋼瓶秤，2、液氯充裝PLC控制器及顯示屏，3、過量聲光報警器，4、上位計算機，5、電子標簽，6、電子標簽手持機，7、框架式底座，8、框架式秤臺，9、鋼瓶支架，10、稱重傳感器，11、緩沖式萬向滾輪，12、裝運夾，13、吊環(huán)式螺釘，14、鋼瓶。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例來說明本實用新型的具體實施方式，但以下實施例只是用來詳細說明本實用新型，并不以任何方式限制本實用新型的范圍，在以下實施例中所涉及的儀器元件如無特別說明，均為常規(guī)儀器元件。

參見圖1，圖中，本實用新型液氯自動充裝及鋼瓶智能管理系統(tǒng)，包括液氯鋼瓶秤1、液氯充裝PLC控制器及顯示屏2、充裝管道及設(shè)于充裝管道上的抽空閥和充裝截止閥（圖中均未示出）、過量聲光報警器3、上位計算機4以及電子標簽5和電子標簽手持機6，其中液氯鋼瓶秤1所含稱重傳感器和過量聲光報警器3分別與液氯充裝PLC控制器信號連接，抽空閥和充裝截止閥分別與液氯充裝PLC控制器電連接，液氯充裝PLC控制器通過MODBUS RTU總線與上位計算機通訊連接；電子標簽5對應(yīng)裝于鋼瓶14上，電子標簽手持機6與上位計算機4通信連接。

具體使用時，液氯充裝PLC控制器及顯示屏2、過量聲光報警器3裝于現(xiàn)場控制柜上，同時現(xiàn)場控制柜上還設(shè)有控制面板，控制面板上裝有分別與液氯充裝PLC控制器電連接的液氯充裝啟動按鈕、液氯充裝停止按鈕、液氯充裝急停按鈕以及報警器消音按鈕。抽空閥和充裝截止閥可選擇為氣動球閥。

參見圖2-3，圖中，液氯鋼瓶秤1包括框架式底座7、框架式秤臺8和設(shè)于框架式秤臺8上的鋼瓶支架9，稱重傳感器10裝于框架式底座7和框架式秤臺8之間。同時，在鋼瓶支架9上設(shè)有與鋼瓶表面轉(zhuǎn)動配合的緩沖式萬向滾輪11，框架式秤臺8上同時設(shè)有裝運夾12和吊環(huán)式螺釘13。

該系統(tǒng)利用液氯灌裝專用鋼瓶秤，配合SIEMENS S7-200（PLC）+觸摸顯示屏+稱重控制終端構(gòu)成液氯鋼瓶秤整套現(xiàn)場控制系統(tǒng)，通過總線通信模塊與上位上位計算機進行通信，現(xiàn)場觸摸屏操作終端可設(shè)定多個灌裝參數(shù)，第一個為鋼瓶空瓶上秤重量（避免秤上沒有鋼瓶誤灌裝），第二個為即將灌裝完畢報警提示預(yù)提前量，第三個為灌裝完畢設(shè)定重量，這樣有效地對氯氣充裝閥進行控制，最大限度地提高系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性，并達到高效生產(chǎn)。將各項數(shù)據(jù)與液氯充裝系統(tǒng)上位上位計算機實時通訊，確保灌裝的安全性，速度性。

液氯鋼瓶灌裝整個工作過程具體如下：

1、掃描每個鋼瓶的電子標簽信息牌，錄入上位機數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，確保每個待充裝鋼瓶均合格；

2、 將要包裝的鋼瓶放置到鋼瓶秤上，系統(tǒng)自動與上位計算機管理系統(tǒng)中提前錄入的鋼瓶號進行核對，如管理系統(tǒng)中無此鋼瓶號，則現(xiàn)場系統(tǒng)進行報警并無法進入充裝；

3、當輸入的鋼瓶號合法時，方可進行灌裝；現(xiàn)場顯示出系統(tǒng)軟件中預(yù)設(shè)的充裝量，如需要修改，則人工現(xiàn)場或主控室上位工控機修改（修改現(xiàn)場與后臺實時通訊）；鋼瓶要灌裝的重量值以及提前報警值，以及鋼瓶空瓶重量等所有灌裝重量參數(shù)均可實現(xiàn)一次設(shè)定，多次使用；

4、按下現(xiàn)場控制柜中的“啟動”按鈕，打開抽空閥門抽空管道中殘余液氯，抽空時間到達自動關(guān)閉抽空閥；延時穩(wěn)定兩秒，自動打開充裝閥，開始液氯充裝過程；

5、 達到預(yù)報警提前量時，報警器開始工作，提醒現(xiàn)場操作人員就位，待系統(tǒng)自動切斷閥門灌充裝結(jié)束后報警器自動復(fù)位關(guān)閉；聲光報警開啟后現(xiàn)場操作操作人員可按“消音”按鈕即會關(guān)閉報警器；

6、 當包裝達到鋼瓶要灌裝的值時（即遠程控制模式電腦中設(shè)定的灌裝重量值或本地控制模式現(xiàn)場觸摸屏設(shè)定灌裝目標重量），現(xiàn)場PLC控制系統(tǒng)將氣動截止閥自動切斷，從而實現(xiàn)自動切斷功能；延時幾秒，穩(wěn)定后判斷灌裝重量是否超差，若超差，超差報警燈點亮；

7、 現(xiàn)場包裝人員將鋼瓶換下，同時換上下一個鋼瓶開始第二個鋼瓶的包裝；

同時，灌裝過程中隨時可以按下“停止”按鈕，停止灌裝，關(guān)閉充裝閥門和抽空閥門；充裝過程中，隨時可以人工打開抽空閥，對鋼瓶內(nèi)抽真空減小壓力，使液氯能順利的充裝入鋼瓶內(nèi)。而且，工控上位計算機可同時控制多條灌裝線單獨連續(xù)工作，效率更高。

此外，系統(tǒng)上還可以設(shè)計有“遠程/本地”切換開關(guān)，正常運行用“遠程”模式，由上位機通過總線控制現(xiàn)場S7-200 PLC，實現(xiàn)灌裝的所有流程，遠程控制故障時，切換到“本地”模式，由現(xiàn)場S7-200 PLC單獨控制灌裝，但此時遠程的數(shù)據(jù)存儲，鋼瓶號比對以及灌裝重量統(tǒng)計功能不再具備，同時，在現(xiàn)場操作柜上還可設(shè)計“手動/自動”切換開關(guān)，正常運行為自動模式，手動模式為調(diào)試或應(yīng)急情況處理使用。

上面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作了詳細的說明，但是，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，在不脫離本實用新型宗旨的前提下，還可以對上述實施例中的各個具體參數(shù)進行變更，形成多個具體的實施例，均為本實用新型的常見變化范圍，在此不再一一詳述。