多工位七氟丙烷自動充裝方法與流程
2024-03-07 11:15:15
本發明屬於消防技術領域，特別涉及了一種同時實現多工位七氟丙烷自動充裝的方法。
背景技術：
在消防領域，裝載各種滅火劑的消防氣瓶或裝置是人們工作、生活、消費、娛樂等各種場所的必備品。作為重要的氣體滅火劑之一，七氟丙烷是無色無味、不導電、無二次汙染的氣體，具有清潔、低毒、電絕緣性好，滅火效率高的特點，同時它對臭氧層無破壞，在大氣中的殘留時間比較短，其環保性能明顯優於滷代烷，是一種潔淨氣體滅火劑，在消防領域已經得到廣泛的應用。
目前，在主要的生產領域，將七氟丙烷滅火劑裝入消防氣瓶或裝置仍然主要依靠人工手動操作，而且基本採用單次單一工位的操作方法，整體效率很低，並容易出現充裝量一致性較差等缺點。在當前自動化控制技術大力發展和應用的背景下，已有條件實現全自動化的七氟丙烷充裝方法，從而提高七氟丙烷滅火劑的充裝效率和質量。因此，發明一種能夠同時實現多工位七氟丙烷自動充裝的方法具有重要意義。
技術實現要素：
本發明就是針對現有技術的不足，提出了一種同時實現多工位七氟丙烷自動充裝的方法。
本發明的方法包括以下步驟：
步驟(1)確定充裝的消防氣瓶數量為n，確定消防氣瓶充裝前所需真空壓力為p0，確定消防氣瓶所需七氟丙烷充裝重量為gi（i為1至n的整數），確定消防氣瓶所需氮氣充裝壓力pi（i為1至n的整數）。
步驟(2)選擇真空泵1個、充滿足量七氟丙烷滅火劑的七氟丙烷存儲罐1個、充滿足量氮氣的氮氣存儲罐1個；選擇真空總閥1個、七氟丙烷總閥1個、氮氣總閥1個、帶表頭的真空壓力傳感器1個、帶表頭的氮氣壓力傳感器1個；選擇真空閥n個、七氟丙烷閥n個、氮氣閥n個、電子秤n個；選擇配有採集卡、驅動卡及相應軟體的計算機1臺作為控制中心1個，或者配有觸控螢幕的plc系統1套做為控制中心1個；所有選擇的閥門均為電磁閥（初始狀態為關狀態），可由控制中心進行開關控制，所有選擇的壓力傳感器和電子秤都可以由控制中心讀取相應數值。
步驟(3)確保n個等待充裝七氟丙烷的消防氣瓶內部乾燥、乾淨，並將其編號1至n，分別平穩放置在n個電子天平上，形成n個工位。
步驟(4)將真空泵的工作埠與真空總閥的一端用承壓管連接，真空總閥的另外一端與帶表頭的真空壓力傳感器的一端用承壓管連接；將七氟丙烷存儲罐的輸出埠與七氟丙烷總閥的一端用承壓管連接；將氮氣存儲罐的輸出埠與氮氣總閥的一端用承壓管連接，氮氣總閥的另外一端與帶表頭的氮氣壓力傳感器的一端用承壓管連接；將真空壓力傳感器的另外一端與每個工位的真空閥的一端用承壓管連接，真空閥的另外一端與該工位的消防氣瓶的工作埠用承壓管連接；將七氟丙烷總閥的另外一端與每個工位的七氟丙烷閥的一端用承壓管連接，七氟丙烷閥的另外一端與該工位的消防氣瓶的工作埠用承壓管連接；將氮氣壓力傳感器的另外一端與每個工位的氮氣閥的一端用承壓管連接，氮氣閥的另外一端與該工位的消防氣瓶的工作埠用承壓管連接；將控制中心分別與真空泵、真空總閥、真空壓力傳感器、七氟丙烷總閥、氮氣總閥、氮氣壓力傳感器、每個工位的真空閥、每個工位的七氟丙烷閥、每個工位的氮氣閥、每個工位的電子秤用數據線連接。
步驟(5)通過控制中心控制所有閥門、真空泵處於關閉狀態，將n個電子秤去皮（歸零）；設定消防氣瓶充裝前所需真空壓力為p0，設定消防氣瓶所需七氟丙烷充裝重量為gi（i為1至n的整數），設定消防氣瓶所需氮氣充裝壓力為pi（i為1至n的整數）。
步驟(6)開啟n個真空閥、真空總閥及真空泵；當真空壓力傳感器的數值達到設定的真空壓力p0時，關閉真空泵、真空總閥及n個真空閥。
步驟(7)開啟n個七氟丙烷閥和七氟丙烷總閥；當第i個電子秤數值達到設定的七氟丙烷充裝重量為gi時，關閉第i個工位的七氟丙烷閥，直到所有n個工位的七氟丙烷閥全部關閉，再關閉七氟丙烷總閥。
步驟(8)開啟n個氮氣閥和氮氣總閥；當壓力傳感器的數值達到第i個工位設定的氮氣充裝壓力pi時，關閉第i個工位的氮氣閥，直到所有n個工位的氮氣閥全部關閉，再關閉氮氣總閥。
至此，n個工位的七氟丙烷滅火劑自動充裝全部完成。
本發明主要適用於對消防氣瓶進行七氟丙烷滅火劑自動充裝，採用了配有採集卡、驅動卡及相應軟體的計算機1臺或配有觸控螢幕的plc系統作為控制中心，通過真空壓力傳感器、氮氣壓力傳感器、電子秤實現了對管路壓力和充裝重量的實時監測，通過控制中心對真空泵和電磁閥的控制實現了全自動化、高效率的七氟丙烷滅火劑自動充裝。本發明通過並聯多個七氟丙烷自動充裝工位，實現了同時對多個消防氣瓶的七氟丙烷滅火劑自動充裝，大大提升了充裝效率，具有自動化水平高、效率高、精度高和一致性好等優點。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明作進一步說明。
如圖1所示，實現本發明方法的裝置包括真空泵一個、充滿足量七氟丙烷滅火劑的七氟丙烷存儲罐一個、充滿足量氮氣的氮氣存儲罐一個、真空總閥一個、七氟丙烷總閥一個、氮氣總閥一個、帶表頭的真空壓力傳感器一個、帶表頭的氮氣壓力傳感器一個、真空閥三個、七氟丙烷閥三個、氮氣閥三個、電子秤三個、控制中心一個。
真空泵1的工作埠與真空總閥2的一端用承壓管連接，真空總閥2的另外一端與帶表頭的真空壓力傳感器3的一端用承壓管連接；七氟丙烷存儲罐4的輸出埠與七氟丙烷總閥5的一端用承壓管連接；氮氣存儲罐6的輸出埠與氮氣總閥7的一端用承壓管連接，氮氣總閥7的另外一端與帶表頭的氮氣壓力傳感器8的一端用承壓管連接；真空壓力傳感器3的另外一端與第1個工位的真空閥9的一端用承壓管連接，真空閥9的另外一端與該工位的消防氣瓶12的工作埠用承壓管連接；七氟丙烷總閥5的另外一端與第1個工位的七氟丙烷閥10的一端用承壓管連接，七氟丙烷閥10的另外一端與該工位的消防氣瓶12的工作埠用承壓管連接；氮氣壓力傳感器8的另外一端與第1個工位的氮氣閥11的一端用承壓管連接，氮氣閥11的另外一端與該工位的消防氣瓶12的工作埠用承壓管連接；控制中心13分別與真空泵1、真空總閥2、真空壓力傳感器3、七氟丙烷總閥5、氮氣總閥7、氮氣壓力傳感器8、第1個工位的真空閥9、第1個工位的七氟丙烷閥10、第1個工位的氮氣閥11、第1個工位的電子秤14用數據線連接；第1個工位15由真空閥9、七氟丙烷閥10、氮氣閥11、消防氣瓶12和電子秤14構成，類似的第2個工位16、第3個工位17和第1個並聯。
利用該裝置實現三工位七氟丙烷自動充裝的方法包括以下步驟：
(1)確定充裝的消防氣瓶數量為三，確定消防氣瓶充裝前所需真空壓力為-0.08mpa，確定消防氣瓶所需七氟丙烷充裝重量為20kg、25kg、30kg，確定消防氣瓶所需氮氣充裝壓力2mpa。
(2)選擇真空泵一個、充滿足量七氟丙烷滅火劑的七氟丙烷存儲罐一個、充滿足量氮氣的氮氣存儲罐一個；選擇真空總閥一個、七氟丙烷總閥一個、氮氣總閥一個、帶表頭的真空壓力傳感器一個、帶表頭的氮氣壓力傳感器一個；選擇真空閥三個、七氟丙烷閥三個、氮氣閥三個、電子秤三個；選擇配有觸控螢幕的plc系統已套做為控制中心；所有選擇的閥門均為電磁閥（初始狀態為關狀態），可由控制中心進行開關控制，所有選擇的壓力傳感器和電子秤都可以由控制中心讀取相應數值。
(3)確保三個等待充裝七氟丙烷的消防氣瓶內部乾燥、乾淨，並將其編號1至3，分別平穩放置在三個電子天平上，形成三個工位。
(4)將真空泵的工作埠與真空總閥的一端用承壓管連接，真空總閥的另外一端與帶表頭的真空壓力傳感器的一端用承壓管連接；將七氟丙烷存儲罐的輸出埠與七氟丙烷總閥的一端用承壓管連接；將氮氣存儲罐的輸出埠與氮氣總閥的一端用承壓管連接，氮氣總閥的另外一端與帶表頭的氮氣壓力傳感器的一端用承壓管連接；將真空壓力傳感器的另外一端與第一個工位的真空閥的一端用承壓管連接，真空閥的另外一端與該工位的消防氣瓶的工作埠用承壓管連接；將七氟丙烷總閥的另外一端與第一個工位的七氟丙烷閥的一端用承壓管連接，七氟丙烷閥的另外一端與該工位的消防氣瓶的工作埠用承壓管連接；將氮氣壓力傳感器的另外一端與第一個工位的氮氣閥的一端用承壓管連接，氮氣閥的另外一端與該工位的消防氣瓶的工作埠用承壓管連接；將控制中心分別與真空泵、真空總閥、真空壓力傳感器、七氟丙烷總閥、氮氣總閥、氮氣壓力傳感器、第一個工位的真空閥、第一個工位的七氟丙烷閥、第一個工位的氮氣閥、第一個工位的電子秤用數據線連接；第一個工位由真空閥、七氟丙烷閥、氮氣閥、消防氣瓶和電子秤構成，類似的第二個工位、第三個工位和第一個並聯。
(5)通過控制中心控制所有閥門、真空泵處於關閉狀態，將三個電子秤去皮（歸零）；設定消防氣瓶充裝前所需真空壓力為-0.08mpa，設定消防氣瓶所需七氟丙烷充裝重量為20kg、25kg、30kg，設定消防氣瓶所需氮氣充裝壓力2mpa。
(6)開啟三個真空閥、真空總閥及真空泵；當真空壓力傳感器的數值達到設定的真空壓力-0.08mpa，關閉真空泵、真空總閥及三個真空閥。
(7)開啟三個七氟丙烷閥和七氟丙烷總閥；當第一個電子秤數值達到設定的七氟丙烷充裝重量為20kg，關閉第一個工位的七氟丙烷閥，當第二個電子秤數值達到設定的七氟丙烷充裝重量為25kg，關閉第二個工位的七氟丙烷閥，當第三個電子秤數值達到設定的七氟丙烷充裝重量為30kg，關閉第三個工位的七氟丙烷閥，再關閉七氟丙烷總閥。
(8)開啟三個氮氣閥和氮氣總閥；當壓力傳感器的數值達到所有三個工位設定的氮氣充裝壓力2mpa，關閉三個工位的個氮氣閥，再關閉氮氣總閥7。
至此，三個工位的七氟丙烷滅火劑自動充裝全部完成。
綜上，本發明利用了高性能的計算機或plc系統作為控制中心，通過真空壓力傳感器、氮氣壓力傳感器、電子秤實現了對管路壓力和充裝重量的實時監測，通過控制中心對真空泵和電磁閥的控制實現了全自動化、高效率的七氟丙烷滅火劑自動充裝。