液氯包装生产系统的智能化探讨

张 良，周红燕

（新疆石河子开发区天业化工有限责任公司，新疆 石河子 832000）

液氯包装生产系统的智能化探讨

张 良，周红燕

（新疆石河子开发区天业化工有限责任公司，新疆 石河子 832000）

通过对液氯智能包装系统的工艺及安全评价，采用PLC自动控制系统来对自动、准确、实时更新的动态生产信息进行数据采集、远程或本地控制、高标准规范化管理，解决了一系列操作与安全问题，实现了液氯操作过程的全自动化及系统的安全化、自动化、信息化功能。

液氯；智能包装；安全性；探讨

长期以来，中国大部分氯碱化工液氯产品的包装采用手工或局部实现机械化、自动化模式，液氯包装并没有实现完全的连续自动化产业链，生产中操作人员较多、工效低，且操作人员生产劳动强度大，而液氯包装存在着易腐蚀性、易危害性、有毒及粉尘等有害因素和重大危险隐患。随着国家安监和环保部门对液氯产品的管理力度加强，对液氯生产的要求也越来越高，因此，解决液氯包装自动化问题已经成为氯碱企业自动化、信息化、连续化生产的瓶颈问题。

为解决此问题，天业化工有限责任公司研发了基于西门子PLC S7-300的液氯智能包装自动化控制系统，采用现代化的先进控制技术，通过完善的控制系统实时监测和控制功能，其设计及应用完全符合现有生产工艺，对改善工作环境、减少事故、提高综合管理水平、提高经济效益方面有着极为重要的作用。目前，此套面向液氯智能包装生产线的信息管理、自动化控制系统，基于PLC自动控制系统通过对自动、准确、实时更新的动态生产信息进行数据采集、远程或本地控制、高标准规范化管理，来实现液氯包装生产线的实时信息采集功能，在生产计划、现场指令、本地传达实现的同时，着重于生产安全、操作效率、企业管理等的统计与分析功能，为企业信息化、安全化的生产打下了良好基础。

1 液氯包装生产线综述

液氯包装生产线即为智能灌装自动生产线，主要由3部分自动控制系统组成∶液氯贮槽监控及安全联锁系统、槽车灌装系统现场控制系统和液氯自动充装系统。各氯碱企业在液氯包装行业采用工艺大致原理相同，但采用设备、控制系统、单机性能等大都不相同，各有优势。但总体而言，技术创新为液氯包装行业带来了安全效益、人力效益等。另外，该公司在液氯生产包装线管理方面存在的诸多问题，在此自动化控制系统平台进行了合理有效的管理，使得生产车间现场包装线、车间管理层、上级部门管理层之间的信息交流更加及时、可靠、准确。

2 液氯包装智能化的必要性

因为液氯包装存在着诸多有害因素和重大危险隐患，并且随着国家安全管理、环保部门对液氯生产的监管及严格督查，现场一切不安全因素都将进行整改及进行相应措施，同时为了解决液氯包装生产线信息管理的瓶颈问题，为生产管理提供决策技术与管理依据，建立液氯钢瓶厂家、钢瓶已发、库存、正在充装详细历史数据及信息管理数据系统依据。综上所述，液氯包装生产系统智能化是安全化、自动化、信息化所必要的。

2.1 液氯包装安全化的必要性

液氯包装生产线实现自动包装线的智能化，和液氯生产、液氯贮存、液氯充装与液氯自身的化学性质密不可分，经过一系列优化设计的自动化控制系统替代了繁重的操作人员现场手动操作，将一线操作人员从繁琐及不安全的操作环境中解放出来。自动化操作时多以巡视和生产监控为主，并且在现场增加了有毒有害气体探头及报警信息、液位充装提示信息、称重中接近目标值多次提示信息等，这些关键部位都设置了大量的安全防护与检测控制点，同时由系统监测到的不安全隐患，可以随时停止全系统自动程序，直至将隐患排除方可重新启动。此套液氯包装智能控制系统在安全性方面实现如下功能与目的。

（1）消除了操作人员现场环境操作中的不安全因素；

（2）消除了人为操作过程中误操作及不确定的安全因素；

（3）降低了操作人员直接接触液氯包装生产线的频率，提高了包装线的安全线；

（4）设置了相关安全联锁措施，如超液位、超压、超温、有毒有害气体探头报警等，一系列安全措施的实施，可以使全线实现自动自动紧急报警、安全联锁及自动停机，把风险降到最低。

2.2 液氯包装自动化的必要性

随着新技术的创新与发展，现代化企业实现机械自动化生产领域、引进自动化生产线所带来的优势表现已经越来越明显，因液氯特殊的物理和化学性质，也因为现场诸多不确定性，人工操作存在诸多安全隐患，所以液氯包装生产线实现全过程自动控制系统是十分必要的。由自动控制系统替代了人工操作，最大程度且最安全地减少了现场操作人员，降低了人员管理成本，同时，自动包装线采用的主要控制技术自动化生产线生产不仅提高了液氯包装生产率，而且提高了企业的经济效益。

该公司引进西门子PLC控制系统进行全程控制；现场采用光电检测监控、压变温变测控、气动液压等先进技术、人性化操作界面及通讯设施，实现与现场外设、现场控制柜的数字通讯和连锁条件的强大功能，操作界面包括系统设置、参数设置、屏参数设定、设备启停及自动运行等菜单，系统界面操作友好、组态方便、控制精准，为工艺参数的设置、修改和维护过程中的故障查询提供了方便。如用户通过该系统可实现不同班次、不同用户、不同权限等进行操作细节管理，还可通过在线监控、数据统计分析等等功能及时掌控生产情况。此套液氯包装在自动化方面实现如下功能与目的。

（1）提高劳动生产率，使操作人员从常规的人工操作改为自动化操作；

（2）提高严谨性、合格率、安全性。使包装中的重复工作更加严谨、安全，能够大幅降低不合格率；

（3）降低生产成本，由人工操作改为自动化控制，可以减少人员，提高生产效率，同时降低生产成本的投入；

（4）提高精度性，使现场充装能够达到更为精确的灌装标准数值；

（5）缩短灌装周期，同等时间内，可以灌装的车辆或钢瓶数量值达到最大，提高了企业经济效益。

2.3 液氯包装信息化的必要性

在钢瓶自动充装前，自动控制系统会对其进行全面且系统的检查，所有钢瓶一经检查与扫码后将对操作人员、充装过程、数据库管理、信息追溯等有一统一的历史数据查询，可为管理人员和决策者提供信息平台，其目标是将液氯包装建立在自动化控制系统与计算机信息系统平台上的生产操作、生产管理、信息管理三者整合及完善统一。管理层可以从信息管理数据库报送程序了解生产情况及时对生产指导、及时调整生产计划，并由生产线实时情况进行及时反馈及再次调整，液氯包装信息化实现了如下功能与目的。

（1）现有生产线的所有数据采集与集成；

（2）实现全部钢瓶信息自动扫码无需手工录入；

（3）实现生产线现场钢瓶灌装业务的实时管理功能；

（4）实现车间管理层实时监控管理功能；

（5）实现企业管理层面和调度生产管理、调配功能；

（6）实现为生产管理者提供生产决策、统计、分析功能。

3 投用后效果分析

目前，传统的自动化控制中会有一些问题与缺陷，而信息化与自动化兼顾而形成的智能化技术的应用，完善了自动化控制技术，提高了生产效率，在大大提高安全化、自动化、信息化技术的同时，使整个包装工艺均在一个完整的控制系统监控下，达到各个子系统之间的严谨协调与安全联锁，大量工艺参数、设备参数在PLC控制程序和上位人机界面中的监控，实现了每一个参控变量报警信息提示或参与控制联锁功能，使操作便捷且能迅速查找故障原因及时处理故障，充分体现了企业在智能化水平上的提高。

4 结语

氯碱工业液氯智能包装技术集安全性、自动化、信息化、高效性技术发展为一体，共同推进氯碱行业传统管理模式的创新与发展。此套智能包装生产线解决了工艺操作、设备管理、企业管理、数据分析与决策的重要问题，实现了氯碱生产中液氯包装线的各层次间的规范化管理，减少了生产线中不安全与滞后因素，提高了包装产量、质量和效率，并从整体上提升了企业竞争力，也使该公司液氯智能包装控制系统向企业智能化技术前沿又迈进了一大步[1]。

［1］卢礼瑾，李东波，何 非，童一飞.啤酒包装线信息管理系统设计与开发.包装工程，2015（36）：154．

Discussion on intelligentpackaging system for liquid chlorine production

ZHANG Liang，ZHOU Hong-yan
（Tianye Chemical Co.,Ltd.,Shihezi832000，China）

∶Through the process of liquid chlorine and safety evaluation of intelligent packaging system，using the PLC automatic controlsystem ofautomatic，accurate，real-time and dynamic production information data acquisition，remote or local control，high standards of management，to solve a series ofoperation and safety problems，realizing safety，automation and information automation system function the operation process of liquid chlorine.

∶liquid chlorine；intelligentpackaging；safety；discuss

TQ124.4+16

：B

：1009－1785(2017)04-0032-02

2016-09-01