液氯钢瓶充装改造中的定量控制和联锁控制技术应用

李德龙

摘 要：液氯钢瓶的充装有严格规定，在充装过程中严禁过量充装，通过智能定量充装技术的应用，实现了液氯钢瓶定量充装，杜绝生产过程中的超量充装，同时又实现了液氯钢瓶的计算机档案管理，提高钢瓶充装过程的安全可靠性，提高生产效率和安全生产管理水平。

关键词：液氯钢瓶；智能；定量充装；电子标签；计算机档案管理

中图分类号：TQ124 文献标识码：A

1.概况

我公司的液氯在使用钢瓶包装生产时，全部人工操作，包装方式落后，需要严密监视充装过程，监视不到位易造成包装误差大、过量充装等问题，严重影响包装生产效率，存在安全隐患。从提高企业安全管理工作，达到安全标准化要求的目标，同时又能够提高企业自动化生产水平，降低员工劳动强度的，针对落后的液氯钢瓶包装设备进行改造。

2.改造思路

改造采用国内先进的液氯钢瓶智能充装设备，配置先进的电子充装台秤，具有自动和半自动钢瓶充装功能；并配置专用的管理计算机，结合电子标签对钢瓶进行全面管理；每个充装口处设置氯气报警器接入PLC系统，出现氯气泄漏报警时联锁关闭液氯液下泵切断气动充装阀门，控制和减小事故的影响。

3.方案

3.1 钢瓶包装有8个充装口，采用8套充装，1套复秤。

3.2 每个充装口有一根液氯管道，一根真空管道，两根管道均安装气动程控阀门。每个充装口都配置有平台秤和充装控制器。

3.3 充装控制阀门采用氯气专用波纹管气动阀门，适用于氯气工厂等危险和苛刻的场合。

3.4 充装系统配置一台管理计算机，安装专用钢瓶充装管理软件。钢瓶信息全部要录入管理系统中，建立起完整的钢瓶档案数据。在自动充装时调取钢瓶信息，核对钢瓶数据信息，记录充装数据。

3.5 充装控制器的实时充装数据与通过RS485串口通信传输到计算机，实现充装数据的计算机管理。并可以打印充装数据报表。

3.6 钢瓶进行信息化管理，贴有电子标签，把钢瓶信息储存在电子标签内，相当于每一个钢瓶都有一个电子身份证。通过无线手持扫描枪扫描电子标签内的钢瓶信息，再通过无线方式传输到管理计算机，钢瓶充装管理软件对钢瓶信息进行档案管理。

3.7 系统设置有氯气泄漏保护的紧急停车切断功能。充装口按《GB 50493-2009石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》要求安装有氯气报警器。一旦出现泄漏，氯气报警器发出报警信号传送到PLC控制器，PLC控制器发出停止液氯液下泵运转指令，关闭液下泵；同时通过RS485串口通信把报警信号传输到管理计算机，再通过管理计算机控制充装控制器关闭充装气动阀门。

3.8 智能定量控制系统示意图（如图1所示）。

4.控制功能

4.1 半自动定量充装实现。半自动定量充装由FSD-YLG-05G控制器、充装气动阀、钢瓶秤完成钢瓶的定量充装的控制操作。半自动充装工作时，将钢瓶放在钢瓶秤上，连接好充装管路在FSD-YLG-05G控制器上手动输入钢瓶编号，设置好预警值、充装值、报警值、皮重值，按下充装键即可启动充装程序，充装阀打开开始充装，充到充装值后控制器自动关闭充装阀，停止充装。

4.2 自动定量充装实现。自动定量充装由FSD-YLG-05G控制器、充装气动阀、钢瓶秤、电子扫描枪、管理计算机组成，来完成钢瓶的自动定量充装的控制操作。自动充装工作时，将钢瓶放在钢瓶秤上，使用电子扫描枪扫描钢瓶电子标签，钢瓶信息无线传输到管理计算机，管理计算机通过与计算机内的档案对比，钢瓶信息符合要求时，充装控制器的充装功能被允许操作，这时按下充装键启动充装程序开始充装，充装到定量值后控制系统自动关闭充装阀，停止充装。

4.3 钢瓶智能化管理功能。通过计算机上的自动充装系统管理软件登记每个钢瓶的基本信息，实现钢瓶查询、信息修改、充装检查、数据统计管理、汇总打印等功能。通过计算机管理软件能够对超期钢瓶和问题钢瓶自动筛查，杜绝了带病充装。充装前，计算机如果检测到钢瓶存在问题时，充装控制器的充装功能是禁止操作的，从而达到智能化管理钢瓶的功能。

4.4 氯气泄漏的安全联锁功能。每个充装口安装有氯气报警器，发生泄漏超过报警值，报警信号传输到PLC中，PLC启动声光报警器，停止液氯液下泵，同时切断充装气动阀，并记录报警信号。

结语

通过全面改造，液氯充装系统实现了钢瓶定量充装，液氯泄漏报警的联锁控制，实现了液氯钢瓶的计算机信息档案管理，自动记录和核对钢瓶信息。系统所需的压缩空气气源压力必须保证在0.6MPa以上，确保气动阀能正常动作且阀门关闭可靠。充装过程中为了方便对钢瓶充装情况检查，在半自动和自动的充装过程中均设置可以按充装停止键暂停充装的功能。

探討：目前钢瓶的管理上还没有达到全部使用电子标签，通过国家管理部门对钢瓶的管理越来越严格的要求，今后所有钢瓶全部使用电子标签，就可以做到每一个钢瓶全过程的跟踪管理，彻底杜绝违规使用。

参考文献

[1]董树巍.液氯钢瓶智能充装及管理系统[J].中国氯碱，2012（6）：40-42.

[2] GB 27550-2011，气瓶充装站安全技术条件[S].

[3] AQ 3051-2015，液氯钢瓶充装自动化控制系统技术要求[S].