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銅陵有色能源管理數據采集系統的設計論文
概述
能源管理系統(EMS)是一套自動化信息化管控一體化系統,是能源中心行使管控職能的載體和平臺。能源管理中心系統,是采用信息化、自動化技術,集成企業能源系統數據采集、處理和分析、控制和調度、平衡預測和能源管理等功能,降低重要能源介質放散,提高能源介質的回收和梯級利用水平,實現多能源介質協同平衡與優化利用的企業能源管控系統。
銅陵有色公司能源以外供為主,二次能源較少,主要能源管理工作在能源供應質量的管理、平衡管理、設備的能耗管理和能效管理,以及能耗指標的管理。
計量儀表的不完善導致管理工作缺少三級能源數據來源、現有數據的統計不及時,各分子公司的一級計量基本完備,電的二級計量相對完備,但是電計量儀表并未全部接入能源系統;蒸汽、天然氣的二級計量相對不太完備,計量儀表也未都接入了自控系統,部分用量不大的支管被忽視,三級計量儀表較少。
已配備的計量儀表中很多都不具備數據遠傳功能,計量數據需要人工采集。沒有實時能源監控平臺,能源管理工作以電話溝通為主,看不到實時數據,無法實現實時管理,能源的匯總工作耗費大量時間和人力,而針對指標的統計分析工作只能依靠Excel等較為簡單的方式,不方便進行分析和比對,無法通過歷史數據的整理、分析以及措施和效果的比對來優化現有的管理流程和管理措施
一、總體體方案
1.1 總體架構說明
從銅陵有色公司整體能源管理系統需求出發,結合金隆銅業公司、金冠銅業公司、金威銅業公司、銅冠冶化分公司、冬瓜山銅礦、安慶銅礦、動力廠7個單位和其它20余個子公司與分公司的實際情況,在整體滿足工業能耗監管技術前提下,建設集團公司能源集中管理的信息化平臺,實現一個平臺、兩級應用的功能要求。
集團調度中心可根據上傳的能源數據,通過SCADA組態編程,繪制各單位能源使用網絡圖,直觀查看各單位的能源實時使用情況以及通過能源管理軟件實現集團層面的能源管理功能。
成員單位利用SCADA系統組態編程,繪制能源使用網絡圖,顯示電、水、氣等能源消耗的瞬時值和累計值,在本單位調度中心能直觀看到單位能源使用情況,并通過能源管理軟件實現本單位能源管理功能。
1.2 數據采集
數據采集的三種方式:
一是,現場儀表為智能型儀表,具備RS485接口,可以采用協議轉換網關,通過MODBUS/RTU、MODBUS/TCP協議將數據傳送給能源管理中心。
二是,現場儀表已經接入PLC/DCS控制系統的,可以通過OPC等方式將相關能源數據傳送給能演管理中心。
三是,現場儀表沒有通訊接口,一段時期內不能更換的,采用手工錄入方式將能源數據錄入系統。
1.3 能源數據傳輸
集團公司能源管理中心是數據集中式應用模式,服務器部署在集團公司。
各成員單位安裝具備通訊功能的智能儀表,將能耗數據通過網絡傳輸到各單位網絡中心以及集團能源管理中心,建立SCADA系統。
通過數據采集設備和傳輸網絡,數據傳輸到各單位能源監控中心和集團能源管理平臺。
傳輸網絡利用各單位現有的可管理的局域網平臺,完善單位自身網絡,在各單位局域網平臺劃分單獨VLAN給能源數據傳輸專用,通過數據隔離網關與集團能源管理中心連接,保障能源數據傳輸安全。同時建立完善與集團網絡的雙鏈路連接,保障能源數據傳輸的可靠性。
1.4 節能相關的工藝改造和自動化控制改造
為實現節能降耗有多種方式,包括節能設備材料使用、工藝改善節能、生產管理節能等。
經過對二級單位的生產和用能狀況的詳細調研,本次建設將對如下試點單位的相關區域進行相應的配套生產自動化系統改造。
礦山的通風、壓風、井下給排水用電量較大,如果能對這邊設備根據生產需要進行變頻控制以及根據電價峰谷平進行合理安排生產,可能會有較好的節電效果;
冶煉廠可以對不需要恒定工作的電機進行變頻控制,以及熱能、蒸汽等進行二次利用,也會給企業帶來較好的節能增效。
1.5 與其它系統接口
集團公司2012年開始使用ERP,ERP的下一級就是生產信息化MES,能源的計劃、采購、外銷等與ERP的財務和供應鏈管理等模塊要進行數據交互。同時能源管理作為生產管理一部分,要與集團生產管理系統相集成。還有一些管理的流程要通過OA里的工作流來實現。因此能源管理系統要提供與上述系統的接口。
二、結束語
能源管理系統是鋼鐵企業信息化系統的一個重要組成部分, 在能源數據進行采集、 加工 、分析,處理以實現對能源設備、能源實績、能源計劃、能源平衡、能源預測等方面發揮著重要的作用。
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