1、前言

鋼鐵企業(yè)是消耗能源的大戶，在我國家占全國總能耗的10%，因此如何搞好鋼鐵工業(yè)的能源管理，以達到節(jié)能增效的目的，是發(fā)展鋼鐵工業(yè)的重要任務之一。我國噸鋼能耗比世界先進水平高出20—30%，主要原因是鐵鋼比高，高爐余壓發(fā)電，干熄焦等大型有效的節(jié)能環(huán)保裝置配備率低，高爐，轉爐煤氣等余能余熱回收利用率低。同時，更重要的是鋼鐵工業(yè)節(jié)能措施，不能只對單個設備，單一工藝進行節(jié)能，而應從企業(yè)整體出發(fā)，進行全流程綜合考慮和系統(tǒng)節(jié)能。這樣才能以較少的投入，實現(xiàn)最大的節(jié)能效果，產生較大的經濟效益。

2、應用背景

 某鋼鐵企業(yè)下屬礦山、燒結、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼、動力、運輸?shù)?0個鋼鐵主體生產廠，12個輔線單位。為了適用不斷變化的市場需求，及時調整生產策略，通過能源中心建設，依托EMS管理系統(tǒng)，對能源生產、能源管理、能源調度進行扁平的一體化管理，統(tǒng)一煤氣調度、優(yōu)化煤氣平衡、減少煤氣放散、提高環(huán)保質量、降低噸鋼能耗、提高勞動生產率和能源管理水平，使能源管理由事后的、粗放管理模式向事前的、精細化管理模式轉變，實現(xiàn)能源的穩(wěn)定、安全、高效生產，形成適用于大型鋼鐵企業(yè)的能源在線監(jiān)測、能效分析平臺和企業(yè)級能源優(yōu)化系統(tǒng)，實現(xiàn)節(jié)能降耗的技術提升和創(chuàng)新，顯著降低了企業(yè)的能耗。

3、系統(tǒng)說明

 典型能源系統(tǒng)架構包括能源調度管理中心、通訊網絡、遠程數(shù)據采集單元等三級物理結構，符合基于基礎自動化向信息化建設發(fā)展的原則。其中能源調度管理中心對能源系統(tǒng)采用分散控制和集中管理，使運行管理和調整決策建立在可靠的過程信息之上，從而減少管理控制環(huán)節(jié)，提高工作效率，實現(xiàn)“數(shù)字化”的能源輸配及平衡。建立客觀能源消耗評價體系為進一步對能源數(shù)據進行挖掘、分析、加工和處理提供條件；通訊網路層采用工業(yè)級以太網交換機，建立分區(qū)域的冗余環(huán)網，環(huán)與環(huán)之間采用耦合拓撲結構進行連接，從而建立高可靠專有的能源數(shù)據采集通訊網絡；遠程數(shù)據采集單元以網關數(shù)據采集站為核心，通過數(shù)據采集、通訊、協(xié)議轉換等技術手段，將能源介質參數(shù)的采集與生產控制系統(tǒng)隔離，它對下連接現(xiàn)場控制層，對上通過網絡提供連續(xù)、真實、可靠的數(shù)據依據，，它不僅負責現(xiàn)場控制設備的實時數(shù)據采集，而且在系統(tǒng)中起到上傳下達的重要作用是整個生產管理系統(tǒng)的基礎。
該企業(yè)各廠區(qū)地理位置比較分散，監(jiān)控的設備種類繁多主要設備有 Modicon Quatumm PLC系統(tǒng)Siemens S7-200、Siemens S7-300、SiemensS7-400、GE VersaMax PLC系統(tǒng)、GE 90-30 PLC系統(tǒng)GE 90-70 PLC系統(tǒng)、AB PLC5、AB ControlLogix5000系統(tǒng)、okogawa的CS1000、CS3000系統(tǒng)、 ABB AC800M DCS系統(tǒng)等。產品涉及廠家多，協(xié)議多樣化。因此造成基礎能源數(shù)據的采集比較困難。

4、解決方案

該企業(yè)為了解決信息集成中由于各信息化軟件系統(tǒng)、控制及數(shù)據采集設備通訊協(xié)議不一致、造成系統(tǒng)通訊連接和數(shù)據交換成本加大的困難。采用了力控pFieldComm網關服務器，消除了“信息孤島”。
力控pFieldComm系列工業(yè)通訊網關采用高性能的嵌入式計算平臺，服務內核軟件可運行于桌面操作系統(tǒng)或嵌入式操作系統(tǒng)中，是一個脫離于具體硬件設備接口的通訊服務平臺，該系統(tǒng)擁有高性能的實時數(shù)據庫系統(tǒng)（原型為Unix下標準C開發(fā)），具有多種通訊采集和轉發(fā)規(guī)約庫。可以實現(xiàn)采集多個不同子系統(tǒng)的數(shù)據，進行數(shù)據集中匯總、分類和預處理，可以簡化系統(tǒng)中異種協(xié)議的轉換和系統(tǒng)聯(lián)網過程，異種協(xié)議容易接入并可轉換為標準協(xié)議（如OPC方式）與其它系統(tǒng)聯(lián)網。
力控pFieldComm支持對多個上級調度等平臺系統(tǒng)進行數(shù)據轉發(fā)與上傳?？勺鳛榉植际綌?shù)據采集裝置、工業(yè)協(xié)議轉換網關、電力通訊服務器或通訊前置機等使用，同時實現(xiàn)了多個互聯(lián)子系統(tǒng)之間的物理級安全隔離，同時結合了軟件和網絡安全技術、遠程組態(tài)技術，使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定、易于使用和維護。

 5．總結

該鋼廠能源管理系統(tǒng)（EMS）通過力控pFieldComm將設備種類繁多、協(xié)議多樣的數(shù)據進行整合實現(xiàn)了能源系統(tǒng)分散的數(shù)據采集和控制、集中的管理調度和能源供需平衡以及能源預測，為在生產全過程中較好地實現(xiàn)節(jié)能、降耗和環(huán)保的目標創(chuàng)造條件。即對生產能源數(shù)據進行采集、加工、分析，處理以實現(xiàn)對能源設備能源實績、能源計劃、能源平衡、能源預測等全方位的監(jiān)控和管理功能，達到企業(yè)節(jié)能增效的目的。