绪论

介绍了一种新的液氯钢瓶秤定值充装模式，采用电子标签钢瓶秤触摸屏、总线通信触摸屏、无线网络数据库等，自动灌装机实现了液氯钢瓶秤超期使用或超期未检的自动检查、液氯的自动定值充装、钢液氯瓶档案管理和流转管理，大大降低了人为因素的影响，提高了工作效率和安全生产系数，提升了钢液氯瓶管理水平。液氯是生产的重要原料，同时也是有毒、有害、有腐蚀性的危险化学品叫在液氯钢瓶秤充装环节存在一些突出问题，主要表现:

（1）充装前后没有对钢液氯瓶进行必要的检查；

（2）在充装过程中对充装量的控制不合格，过量充装现象依然存在；

（3）对超过使用年限的钢液氯瓶、超期未检的钢液氯瓶、未进行使用登记的钢液氯瓶或其他不合格钢液氯瓶进行充装等。从目前统计的液氯钢瓶秤事故原因来看，也主要集中在这几个方面。

液氯是化工工业中用来杀菌及治理水源的化学物品。在水处理中如果添加液氯的量控制不当，将会对水质及社会环境造成较大危害。目前，国内对饮用水的要求越来越高，这对自来水公司的加氯处理提出了较高的要求。自来水公司在水处理过程中液氯量的控制有着十分重要的作用，它的加量控制直接影响水的质量。目前我国大中城市水厂对加氯重量的计量控制，大都采用杠杆式机械秤，机械秤在使用一段时间后会出现计量不准或机械故障，同时由于是近距离操作也会影响现场操作人员的身体健康。对于这种情况，有些较大的水厂采用2t～3t钢液氯瓶地上衡，但由于价格昂贵，而且土建麻烦，投资大，并且操作不方便。根据以上情况，针对采用液氯配制进行杀菌的企业，如化工厂、自来水公司等，设计开发研制了针对氯液氯瓶内的液氯储存量进行计量控制的专用电子秤：液氯钢液氯瓶电子秤计量装置。它采用框架结构秤体，秤台面为不锈钢结构件，秤架进行多层防腐处理，耐腐蚀，方便冲洗。配套使用高精度称重模块和智能化称量显示仪组成的称量液体灌装机，准确度高，工作稳定可靠。

工艺控制

钢瓶秤论述了一种用西门子S7-200系列中PLC作为控制部分的液氯灌装机的设计与工作过程。由数据采集模块、控制器模块、人机交互界面模块。其中数据采集模块由托利多称量模块和A/D转换部分组成。主要硬件指PLC以及扩展模拟量模块的输入输出设备等部分。软件部分描述了控制灌装流程图、灌装过程控制等。

通过对该灌装机的研究和设计，能够进行液氯的自动灌装功能，达到了此设计的要求。化工生产过程中涉及化工原料及产品量的计量控制，针对氯碱生产过程的要求，生产工艺所生产的液氯作为一种产品需进行外供或买卖贸易结算。在液氯外供计量中需用专用液氯灌装液氯瓶，根据液氯钢液氯瓶的皮重、需灌装实际重量通过一套自动计量及控制装置来实现。为了设计出适合的，可靠的，经济的定量灌装机，既要保障在各种恶劣的环境下长时间正常工作，又能适应快速的流水线生产且能保证能达到性对较高的包装精度定量控制，构建一个基于PLC的动态定量包装控制系统。采用触摸屏作上位机，用于远程监控，并设计了良好的称重显示器以供用户使用。同时还具备现场控制柜操作模式，以进行现场调试运行。全面熟悉液氯钢液氯瓶灌装的工艺过程，掌握自动计量及控制中指标要求，通过设计所配置的硬件组成，编制符合自动计量及控制要求的软件程序。

钢瓶秤是基于西门子PLC200系列为核心的控制自动灌装机，通过托利多电子秤进行物料的重量的实时测量，在进行数据的采集的和处理，以触摸屏为上位机，构造出人性化的称重显示器。最终设计出一套能对八条灌装线实现的自动计量、自动控制PLC组成的硬件，并实现称重仪表的显示、报警、数据处理等功能。液体灌装机硬件由8个液氯灌装载容器，这些装置实现了自动灌装的功能，在液氯的重量判断上，在Z轴上安装有称重模块以判断液氯是否满装。XYZ轴机械臂由三个伺服电动机驱动，伺服电机有精度高以及扭矩大和抗干扰性高等优点以取代步进电动机。伺服电机的控制由西门子公司的200系列PLC的伺服定位模块EM253驱动，主机由S7-226CN作为主处理单元，液体灌装的工作过程，先通过上位液体灌装机HMI设置好每个装载容器的装载质量，按下启动按钮后机械臂按照上位灌装指令移动XYZ轴按顺序到达指定的容器，打开出液阀门，通过PLC对高精度称重模块流程液体的计算到达设定值后关闭放液阀门，机械臂移动到下一个容器，直至到每个容器灌装完后，整个工作流程结束。

结语

现场操作人员使用便携式无线标签识别器来扫描气液氯瓶，使得钢液氯瓶入库、充装、出库更加可靠高效；通过智能充装控制对不良钢液氯瓶、超期钢液氯瓶作出判断识别，有效地避免了由于操作人员的疏忽和错误判断所造成的钢液氯瓶安全事故；实时监测在库钢液氯瓶、流出钢液氯瓶信息，并形成信息报告供管理者决策，有助于减少钢液氯瓶超期服役、超期未归现象；网络接入触摸屏使得数据共享、远程查询分析支持成为可能，使得钢液氯瓶监管可以在更广范围内实施。信息化跟踪管理钢液氯瓶，提高了液氯充装的安全管理水平，有效地预防和减少钢液氯瓶安全事故的发生。落后的手工充装、管理模式正在被逐步淘汰，应用先进钢瓶秤触摸屏提升钢液氯瓶充装和管理水平，既是安全生产和安全监管的要求，也是改进、提高企业管理水平的一个必然趋势。