一、概述
本系統(tǒng)的目的是對全公司范圍內(nèi)風、水、電、氣等產(chǎn)品的生產(chǎn)量、使用量(消耗)、庫存及與能源消耗有關的數(shù)據(jù)進行實時的采集和存儲,并對這些數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析,并提供給有關領導和部門作為生產(chǎn)指揮與調(diào)度的依據(jù),做到合理生產(chǎn),節(jié)能降耗。
本系統(tǒng)在結構上分為三級:總公司級、廠級、車間級。各車間(或設備)的主要數(shù)據(jù)指標送到廠級子系統(tǒng),與全廠有關的生產(chǎn)數(shù)據(jù)匯總后再送到總公司級。
本系統(tǒng)在技術上能夠保證長期穩(wěn)定運行,全自動地采集和傳送數(shù)據(jù),投入運行后,對原生產(chǎn)設備無任何不利影響。首鋼氧氣廠前期提供六個現(xiàn)場測試點:其中3個流量點,3個壓力點。對氧氣廠與能源消耗有關的數(shù)據(jù)進行實時的采集和存儲,并對這些數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析,提供給廠領導和部門作為生產(chǎn)指揮與調(diào)度的依據(jù),做到合理生產(chǎn),節(jié)能降耗。
本系統(tǒng)的實施分為三步進行:第一步實現(xiàn)1——-3個廠級子系統(tǒng)的建設;第二步實現(xiàn)公司級互聯(lián); 第三步實現(xiàn)公司內(nèi)其他廠級子系統(tǒng)的建設和互聯(lián)。
二、系統(tǒng)實現(xiàn)目標
1、以計算機、網(wǎng)絡及軟件為手段建立首鋼穩(wěn)定可靠、覆蓋所有有效區(qū)域的分布式生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),建立生產(chǎn)實時、歷史數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)。
2、該分布式實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是一個開放式的、應用規(guī)??勺杂缮炜s的系統(tǒng)。
3、通過實時數(shù)據(jù)庫的壓縮功能使全部過程數(shù)據(jù)的歷史趨勢可以保存10年以上。
4、該能源管理系統(tǒng)將真正實現(xiàn)
能源和過程的可視化
能源流向清晰化
高峰負荷降低化
能源消耗最優(yōu)化
帳單生成自動化
三、系統(tǒng)功能及其實現(xiàn)方法
系統(tǒng)如圖:

1、數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集層將以德國GMC 公司的U16XX 系列數(shù)據(jù)總站為中心,對廠級或車間級的主要生產(chǎn)設備的能源消耗、設備產(chǎn)出等主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行實時采集、存儲和傳輸。每一臺數(shù)據(jù)總站可以直接聯(lián)接由現(xiàn)場儀表輸出的模擬量標準信號, 也可以通過Lonworks現(xiàn)場總線聯(lián)接。數(shù)據(jù)總站具有豐富的管理功能, 可對各種不同數(shù)據(jù)進行累積計量或趨勢存儲,各數(shù)據(jù)總站之間可以互聯(lián),可以無縫接入廠級或公司級的局域網(wǎng),供上級系統(tǒng)進行進一步的分析和利用。
2、生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時顯示、運算、存儲功能
?。?) 采用圖形界面,可根據(jù)用戶的需要創(chuàng)建總貌圖、流程圖、工框圖、趨勢曲線圖、儀表棒圖、報警畫面,實時顯示現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)。各畫面之間可方便的進行切換
?。?) 對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行運算處理,根據(jù)用戶的需要對現(xiàn)場原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計計算,并通過各種形式實時顯示。
?。?) 現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的定時存儲,可根據(jù)用戶的需要每間隔一定時間對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行存儲??杀3质暌陨系臍v史數(shù)據(jù)和報警信息。
3、查詢功能
形成歷史數(shù)據(jù)庫可方便的進行分類查詢
(1) 單元數(shù)據(jù)查詢
?。?) 實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢、監(jiān)測
?。?) 各類歷史數(shù)據(jù)查詢
?。?) 生產(chǎn)實時趨勢、歷史趨勢查詢
4、報表打印功能
可根據(jù)用戶的具體要求自動生成和打印各種報表,包括
?。?) 生產(chǎn)日報
?。?) 生產(chǎn)情況月報
以便數(shù)據(jù)管理部門或決策者分析能源使用情況,并提供數(shù)據(jù)管理決策的依據(jù)。并且報表格式、數(shù)據(jù)構成、采樣間隔等參數(shù)都可隨時更改。
5、報警功能
具有聲音、圖象等多種報警手段,并提供歷史報警查詢。
四、首鋼氧氣廠綜合能源信息系統(tǒng)的實施方案
首鋼氧氣廠前期為我們提供了六個現(xiàn)場測試點:其中3個流量點,3個壓力點。
1、硬件方案:硬件上選用德國GMC公司的產(chǎn)品搭建系統(tǒng):數(shù)據(jù)總站選用U1601,6個采集點的模擬量直接連接到U1601的6個模擬量輸入口。將U1601數(shù)據(jù)總站兩個RS232接口的其中一個連接一個COM SERVER, 將數(shù)據(jù)總站輸出的數(shù)據(jù)轉化為局域網(wǎng)上可傳輸?shù)臄?shù)據(jù),然后送到局域網(wǎng)上的PC機里進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析和處理,以便有關人員利于查看和利用。如圖:

2.軟件方案:
本系統(tǒng)使用三維公司HMI軟件產(chǎn)品力控2.6(FORCECONTROL 2.6)工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件,以圖形化的方式顯示各種生產(chǎn)數(shù)據(jù),自動生成各種統(tǒng)計報表,報警記錄等等。其軟件實施方案如下:
數(shù)據(jù)采集:以廠級局域網(wǎng)上的某個PC機做為數(shù)據(jù)采集服務器,安裝FORCECONTROL 2.6 監(jiān)控組態(tài)軟件,它以以太網(wǎng)形式與現(xiàn)場數(shù)據(jù)總站通訊,將U1601上的數(shù)據(jù)采集到PC機。
廠級數(shù)據(jù)應用:該PC機做為網(wǎng)絡上服務器端,通過力控網(wǎng)絡服務程序NetServer,其它一個或多個網(wǎng)絡結點機上安裝的力控客戶端網(wǎng)絡服務程序NetClient連接到服務器端,訪問服務器端,并可以對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行設置和管理。
公司級數(shù)據(jù)應用:公司級以上的局域網(wǎng)上的其他用戶無須安裝力控軟件,而只需通過微軟IE瀏覽器就可以查詢到數(shù)據(jù)總站上的數(shù)據(jù),同時進行報表打印等操作。
軟件配置:
1.FORCECONTROL 2.6 服務器端軟件
說明:安裝在局域網(wǎng)上作為服務器的結點機上用于和U1601進行通訊,并且通過TCP/IP方式,作為其他結點機的服務器端。
2.FORCECONTROL 2.6 客戶端軟件
說明:廠級局域網(wǎng)上一臺或多臺結點機每臺安裝一套,用于訪問服務器端數(shù)據(jù),并通過服務器端向數(shù)據(jù)總站設置管理數(shù)據(jù)。
3.WEB SERVER 程序
說明:運行在服務器端結點機上,將監(jiān)控畫面發(fā)布,以便與公司級網(wǎng)絡結點機通過微軟IE 瀏覽器查詢能源數(shù)據(jù)。