CN107152607A - 多工位七氟丙烷自动充装方法 - Google Patents

多工位七氟丙烷自动充装方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多工位七氟丙烷自动充装方法。本发明主要适用于对消防气瓶进行七氟丙烷灭火剂自动充装，采用了配有采集卡、驱动卡及相应软件的计算机1台或配有触摸屏的PLC系统作为控制中心，通过真空压力传感器、氮气压力传感器、电子秤实现了对管路压力和充装重量的实时监测，通过控制中心对真空泵和电磁阀的控制实现了全自动化、高效率的七氟丙烷灭火剂自动充装。本发明通过并联多个七氟丙烷自动充装工位，实现了同时对多个消防气瓶的七氟丙烷灭火剂自动充装，大大提升了充装效率，具有自动化水平高、效率高、精度高和一致性好等优点。

Description

多工位七氟丙烷自动充装方法
技术领域
本发明属于消防技术领域，特别涉及了一种同时实现多工位七氟丙烷自动充装的方法。
背景技术
在消防领域，装载各种灭火剂的消防气瓶或装置是人们工作、生活、消费、娱乐等各种场所的必备品。作为重要的气体灭火剂之一，七氟丙烷是无色无味、不导电、无二次污染的气体，具有清洁、低毒、电绝缘性好，灭火效率高的特点，同时它对臭氧层无破坏，在大气中的残留时间比较短，其环保性能明显优于卤代烷，是一种洁净气体灭火剂，在消防领域已经得到广泛的应用。
目前，在主要的生产领域，将七氟丙烷灭火剂装入消防气瓶或装置仍然主要依靠人工手动操作，而且基本采用单次单一工位的操作方法，整体效率很低，并容易出现充装量一致性较差等缺点。在当前自动化控制技术大力发展和应用的背景下，已有条件实现全自动化的七氟丙烷充装方法，从而提高七氟丙烷灭火剂的充装效率和质量。因此，发明一种能够同时实现多工位七氟丙烷自动充装的方法具有重要意义。
发明内容
本发明就是针对现有技术的不足，提出了一种同时实现多工位七氟丙烷自动充装的方法。
本发明的方法包括以下步骤：
步骤(1)确定充装的消防气瓶数量为N，确定消防气瓶充装前所需真空压力为P0，确定消防气瓶所需七氟丙烷充装重量为Gi（i为1至N的整数），确定消防气瓶所需氮气充装压力Pi（i为1至N的整数）。
步骤(2)选择真空泵1个、充满足量七氟丙烷灭火剂的七氟丙烷存储罐1个、充满足量氮气的氮气存储罐1个；选择真空总阀1个、七氟丙烷总阀1个、氮气总阀1个、带表头的真空压力传感器1个、带表头的氮气压力传感器1个；选择真空阀N个、七氟丙烷阀N个、氮气阀N个、电子秤N个；选择配有采集卡、驱动卡及相应软件的计算机1台作为控制中心1个，或者配有触摸屏的PLC系统1套做为控制中心1个；所有选择的阀门均为电磁阀（初始状态为关状态），可由控制中心进行开关控制，所有选择的压力传感器和电子秤都可以由控制中心读取相应数值。
步骤(3)确保N个等待充装七氟丙烷的消防气瓶内部干燥、干净，并将其编号1至N，分别平稳放置在N个电子天平上，形成N个工位。
步骤(4)将真空泵的工作端口与真空总阀的一端用承压管连接，真空总阀的另外一端与带表头的真空压力传感器的一端用承压管连接；将七氟丙烷存储罐的输出端口与七氟丙烷总阀的一端用承压管连接；将氮气存储罐的输出端口与氮气总阀的一端用承压管连接，氮气总阀的另外一端与带表头的氮气压力传感器的一端用承压管连接；将真空压力传感器的另外一端与每个工位的真空阀的一端用承压管连接，真空阀的另外一端与该工位的消防气瓶的工作端口用承压管连接；将七氟丙烷总阀的另外一端与每个工位的七氟丙烷阀的一端用承压管连接，七氟丙烷阀的另外一端与该工位的消防气瓶的工作端口用承压管连接；将氮气压力传感器的另外一端与每个工位的氮气阀的一端用承压管连接，氮气阀的另外一端与该工位的消防气瓶的工作端口用承压管连接；将控制中心分别与真空泵、真空总阀、真空压力传感器、七氟丙烷总阀、氮气总阀、氮气压力传感器、每个工位的真空阀、每个工位的七氟丙烷阀、每个工位的氮气阀、每个工位的电子秤用数据线连接。
步骤(5)通过控制中心控制所有阀门、真空泵处于关闭状态，将N个电子秤去皮（归零）；设定消防气瓶充装前所需真空压力为P0，设定消防气瓶所需七氟丙烷充装重量为Gi（i为1至N的整数），设定消防气瓶所需氮气充装压力为Pi（i为1至N的整数）。
步骤(6)开启N个真空阀、真空总阀及真空泵；当真空压力传感器的数值达到设定的真空压力P0时，关闭真空泵、真空总阀及N个真空阀。
步骤(7)开启N个七氟丙烷阀和七氟丙烷总阀；当第i个电子秤数值达到设定的七氟丙烷充装重量为Gi时，关闭第i个工位的七氟丙烷阀，直到所有N个工位的七氟丙烷阀全部关闭，再关闭七氟丙烷总阀。
步骤(8)开启N个氮气阀和氮气总阀；当压力传感器的数值达到第i个工位设定的氮气充装压力Pi时，关闭第i个工位的氮气阀，直到所有N个工位的氮气阀全部关闭，再关闭氮气总阀。
至此，N个工位的七氟丙烷灭火剂自动充装全部完成。
本发明主要适用于对消防气瓶进行七氟丙烷灭火剂自动充装，采用了配有采集卡、驱动卡及相应软件的计算机1台或配有触摸屏的PLC系统作为控制中心，通过真空压力传感器、氮气压力传感器、电子秤实现了对管路压力和充装重量的实时监测，通过控制中心对真空泵和电磁阀的控制实现了全自动化、高效率的七氟丙烷灭火剂自动充装。本发明通过并联多个七氟丙烷自动充装工位，实现了同时对多个消防气瓶的七氟丙烷灭火剂自动充装，大大提升了充装效率，具有自动化水平高、效率高、精度高和一致性好等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，实现本发明方法的装置包括真空泵一个、充满足量七氟丙烷灭火剂的七氟丙烷存储罐一个、充满足量氮气的氮气存储罐一个、真空总阀一个、七氟丙烷总阀一个、氮气总阀一个、带表头的真空压力传感器一个、带表头的氮气压力传感器一个、真空阀三个、七氟丙烷阀三个、氮气阀三个、电子秤三个、控制中心一个。
真空泵1的工作端口与真空总阀2的一端用承压管连接，真空总阀2的另外一端与带表头的真空压力传感器3的一端用承压管连接；七氟丙烷存储罐4的输出端口与七氟丙烷总阀5的一端用承压管连接；氮气存储罐6的输出端口与氮气总阀7的一端用承压管连接，氮气总阀7的另外一端与带表头的氮气压力传感器8的一端用承压管连接；真空压力传感器3的另外一端与第1个工位的真空阀9的一端用承压管连接，真空阀9的另外一端与该工位的消防气瓶12的工作端口用承压管连接；七氟丙烷总阀5的另外一端与第1个工位的七氟丙烷阀10的一端用承压管连接，七氟丙烷阀10的另外一端与该工位的消防气瓶12的工作端口用承压管连接；氮气压力传感器8的另外一端与第1个工位的氮气阀11的一端用承压管连接，氮气阀11的另外一端与该工位的消防气瓶12的工作端口用承压管连接；控制中心13分别与真空泵1、真空总阀2、真空压力传感器3、七氟丙烷总阀5、氮气总阀7、氮气压力传感器8、第1个工位的真空阀9、第1个工位的七氟丙烷阀10、第1个工位的氮气阀11、第1个工位的电子秤14用数据线连接；第1个工位15由真空阀9、七氟丙烷阀10、氮气阀11、消防气瓶12和电子秤14构成，类似的第2个工位16、第3个工位17和第1个并联。
利用该装置实现三工位七氟丙烷自动充装的方法包括以下步骤：
(1)确定充装的消防气瓶数量为三，确定消防气瓶充装前所需真空压力为-0.08MPa，确定消防气瓶所需七氟丙烷充装重量为20kg、25kg、30kg，确定消防气瓶所需氮气充装压力2MPa。
(2)选择真空泵一个、充满足量七氟丙烷灭火剂的七氟丙烷存储罐一个、充满足量氮气的氮气存储罐一个；选择真空总阀一个、七氟丙烷总阀一个、氮气总阀一个、带表头的真空压力传感器一个、带表头的氮气压力传感器一个；选择真空阀三个、七氟丙烷阀三个、氮气阀三个、电子秤三个；选择配有触摸屏的PLC系统已套做为控制中心；所有选择的阀门均为电磁阀（初始状态为关状态），可由控制中心进行开关控制，所有选择的压力传感器和电子秤都可以由控制中心读取相应数值。
(3)确保三个等待充装七氟丙烷的消防气瓶内部干燥、干净，并将其编号1至3，分别平稳放置在三个电子天平上，形成三个工位。
(4)将真空泵的工作端口与真空总阀的一端用承压管连接，真空总阀的另外一端与带表头的真空压力传感器的一端用承压管连接；将七氟丙烷存储罐的输出端口与七氟丙烷总阀的一端用承压管连接；将氮气存储罐的输出端口与氮气总阀的一端用承压管连接，氮气总阀的另外一端与带表头的氮气压力传感器的一端用承压管连接；将真空压力传感器的另外一端与第一个工位的真空阀的一端用承压管连接，真空阀的另外一端与该工位的消防气瓶的工作端口用承压管连接；将七氟丙烷总阀的另外一端与第一个工位的七氟丙烷阀的一端用承压管连接，七氟丙烷阀的另外一端与该工位的消防气瓶的工作端口用承压管连接；将氮气压力传感器的另外一端与第一个工位的氮气阀的一端用承压管连接，氮气阀的另外一端与该工位的消防气瓶的工作端口用承压管连接；将控制中心分别与真空泵、真空总阀、真空压力传感器、七氟丙烷总阀、氮气总阀、氮气压力传感器、第一个工位的真空阀、第一个工位的七氟丙烷阀、第一个工位的氮气阀、第一个工位的电子秤用数据线连接；第一个工位由真空阀、七氟丙烷阀、氮气阀、消防气瓶和电子秤构成，类似的第二个工位、第三个工位和第一个并联。
(5)通过控制中心控制所有阀门、真空泵处于关闭状态，将三个电子秤去皮（归零）；设定消防气瓶充装前所需真空压力为-0.08MPa，设定消防气瓶所需七氟丙烷充装重量为20kg、25kg、30kg，设定消防气瓶所需氮气充装压力2MPa。
(6)开启三个真空阀、真空总阀及真空泵；当真空压力传感器的数值达到设定的真空压力-0.08MPa，关闭真空泵、真空总阀及三个真空阀。
(7)开启三个七氟丙烷阀和七氟丙烷总阀；当第一个电子秤数值达到设定的七氟丙烷充装重量为20kg，关闭第一个工位的七氟丙烷阀，当第二个电子秤数值达到设定的七氟丙烷充装重量为25kg，关闭第二个工位的七氟丙烷阀，当第三个电子秤数值达到设定的七氟丙烷充装重量为30kg，关闭第三个工位的七氟丙烷阀，再关闭七氟丙烷总阀。
(8)开启三个氮气阀和氮气总阀；当压力传感器的数值达到所有三个工位设定的氮气充装压力2MPa，关闭三个工位的个氮气阀，再关闭氮气总阀7。
至此，三个工位的七氟丙烷灭火剂自动充装全部完成。
综上，本发明利用了高性能的计算机或PLC系统作为控制中心，通过真空压力传感器、氮气压力传感器、电子秤实现了对管路压力和充装重量的实时监测，通过控制中心对真空泵和电磁阀的控制实现了全自动化、高效率的七氟丙烷灭火剂自动充装。

Claims (2)

1.多工位七氟丙烷自动充装方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
步骤(1)确定充装的消防气瓶数量为N，确定消防气瓶充装前所需真空压力为P0，确定消防气瓶所需七氟丙烷充装重量为Gi，确定消防气瓶所需氮气充装压力为Pi；
步骤(2)选择真空泵1个、充满足量七氟丙烷灭火剂的七氟丙烷存储罐1个、充满足量氮气的氮气存储罐1个；选择真空总阀1个、七氟丙烷总阀1个、氮气总阀1个、带表头的真空压力传感器1个、带表头的氮气压力传感器1个；选择真空阀N个、七氟丙烷阀N个、氮气阀N个、电子秤N个；选择配有采集卡、驱动卡及相应软件的计算机作为控制中心，或者配有触摸屏的PLC系统做为控制中心；所有选择的阀门可由控制中心进行开关控制，所有选择的压力传感器和电子秤都由控制中心读取相应数值；
步骤(3)确保N个等待充装七氟丙烷的消防气瓶内部干燥、干净，并将其编号1至N，分别平稳放置在N个电子天平上，形成N个工位；
步骤(4)将真空泵的工作端口与真空总阀的一端用承压管连接，真空总阀的另外一端与带表头的真空压力传感器的一端用承压管连接；将七氟丙烷存储罐的输出端口与七氟丙烷总阀的一端用承压管连接；将氮气存储罐的输出端口与氮气总阀的一端用承压管连接，氮气总阀的另外一端与带表头的氮气压力传感器的一端用承压管连接；将真空压力传感器的另外一端与每个工位的真空阀的一端用承压管连接，真空阀的另外一端与该工位的消防气瓶的工作端口用承压管连接；将七氟丙烷总阀的另外一端与每个工位的七氟丙烷阀的一端用承压管连接，七氟丙烷阀的另外一端与该工位的消防气瓶的工作端口用承压管连接；将氮气压力传感器的另外一端与每个工位的氮气阀的一端用承压管连接，氮气阀的另外一端与该工位的消防气瓶的工作端口用承压管连接；将控制中心分别与真空泵、真空总阀、真空压力传感器、七氟丙烷总阀、氮气总阀、氮气压力传感器、每个工位的真空阀、每个工位的七氟丙烷阀、每个工位的氮气阀、每个工位的电子秤用数据线连接；
步骤(5)通过控制中心控制所有阀门、真空泵处于关闭状态，将N个电子秤归零；设定消防气瓶充装前所需真空压力为P0，设定消防气瓶所需七氟丙烷充装重量为Gi，设定消防气瓶所需氮气充装压力Pi；
步骤(6)开启N个真空阀、真空总阀及真空泵；当真空压力传感器的数值达到设定的真空压力P0，关闭真空泵、真空总阀及N个真空阀；
步骤(7)开启N个七氟丙烷阀和七氟丙烷总阀；当第i个电子秤数值达到设定的七氟丙烷充装重量Gi时，关闭第i个工位的七氟丙烷阀，直到所有N个工位的七氟丙烷阀全部关闭，再关闭七氟丙烷总阀；
步骤(8)开启N个氮气阀和氮气总阀；当压力传感器的数值达到第i个工位设定的氮气充装压力Pi时，关闭第i个工位的氮气阀，直到所有N个工位的氮气阀全部关闭，再关闭氮气总阀；
至此，N个工位的七氟丙烷灭火剂自动充装全部完成。
2.根据权利要求1所述的多工位七氟丙烷自动充装方法，其特征在于：所有选择的阀门均为电磁阀。
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