中國大中型鋼鐵生產企業(yè)裝備大型化、連續(xù)化以及節(jié)能新技術的應用,有效地實現了節(jié)能降耗。但總體效果跟國外同行業(yè)相比,還存在一定的差距。
信息技術提升能源管理水平
利用信息技術建立能源管理系統(tǒng)更可以為各種節(jié)能降耗手段的充分實施奠定數據基礎,具有非常明顯的現實意義。通過信息技術手段建立集中統(tǒng)一的能源管理系統(tǒng)(EMS)勢在必行,對能源數據進行分析、處理和加工,工作人員能實時掌握能源運行的狀態(tài):
■ 全方位監(jiān)控能源運行、使用與分配
■ 能源數據采集、能效分析
■ 能源供給的優(yōu)化、負荷分配、負載均衡
利用紫金橋EMS系統(tǒng),在企業(yè)出現用用能高峰或低谷時,從全局角度了解能源使用和變化。通過對能源進行合理調整,確保系統(tǒng)運行在最佳狀態(tài)。EMS還有利于工作人員及時采取措施,優(yōu)化其他能源調度,有效地減少高爐煤氣的排放,減少了環(huán)境污染,進一步提高了能源的合理利用率。
一、 系統(tǒng)定位:
面向鋼鐵行業(yè)的紫金橋能源管理系統(tǒng)EMS是集過程監(jiān)控、能源管理、能源調度為一體的廠級管控一體化計算機系統(tǒng)。隨著鋼鐵企業(yè)規(guī)模的擴大、技術不斷進步、信息產業(yè)的高速發(fā)展,EMS面向生產運行的能源介質(包括水、電力、重油、各種煤氣、天然氣、蒸汽、壓縮空氣、氧、氮、氬等)實現能源預測、降低能耗,實時監(jiān)控的綜合能源信息管理平臺。
軟件系統(tǒng)架構:
二、 能源管理系統(tǒng)目標:
能源應用可視化
紫金橋能源管理系統(tǒng)平臺解決方案從能源使用的全生命周期角度實現靈活可靠的工業(yè)能源過程監(jiān)控。通過對重要的能源運行數據的集成,建立透明度更高的能源調度與管理平臺,在更低能耗、更低排放的水平下獲取運行優(yōu)化和最大化生產力:
■ 圖形化的能源運行 (變配電、煤氣柜、發(fā)電、鍋爐房、給排水、泵站等)
■ 實時能源介質測量 (電、氮氧氬、蒸汽、壓縮空氣、煤氣、天然氣、水等)
■ 直觀歷史和實時趨勢 (壓力、溫度、功率、質量等)
■ 豐富的能源管理報表 (班組、批次、產品、設備能耗報表)
■ 強大的分析工具 (時間、批次、電能質量分析、功率因數等)
■ 跨企業(yè)的能源使用消耗可視化界面 (設備、車間、分廠、企業(yè)、集團等)
■ 動態(tài)實時能源使用消耗狀況 (秒、分鐘、小時、班組、日、月、年等)
能源預測與追溯
紫金橋能源管理系統(tǒng)解決方案從系統(tǒng)上改善了冶金企業(yè)能源使用的跟蹤與追溯能力。通過對能源使用的可視化改善,提供各單位對能源消耗過程以及記錄的可追溯性,降低滿足政府環(huán)保法規(guī)和國際標準遵從的時間成本和資金成本。從企業(yè)管理角度而言,紫金橋能源管理系統(tǒng)解決方案為企業(yè)管理者提供高可視化的能源使用和消耗狀況, 輔助企業(yè)決策層對節(jié)能增效管理策略的制定和實施。
能源使用問題以及影響的快速診斷, 加速節(jié)能增效工作的推進;設備運行以及能源消耗信息的高度集成;能源管理實現遠程閉環(huán),優(yōu)化工作流,最大化生產效率。
三、 功能應用:
紫金橋EMS方案充分考慮了時間、空間上的可擴充性,采用開放的體系結構,增強與第三方的可連接性。其易于擴充的平臺架構,延長了系統(tǒng)應用的生命周期,增強了發(fā)展后勁,適應了市場激烈競爭的需要。
功能架構:
能源信息處理:
能源信息管理主要將需要的各種一級或二級能源實時數據集成起來,以便于進行后續(xù)能源管理和分析。紫金橋EMS打包了國內外主流的控制器的驅動程序,支持PROFIBUS、DH+、MODBUS、MODNET、SSEVEN(Siemens Industrial Ethernet)等常規(guī)的通訊協(xié)議。具有速度快、工作穩(wěn)定可靠的優(yōu)點。同時也支持OPC、DDE和ODBC的通訊方式。能源管理中心實時數據庫服務器通過驅動程序實現對現場PLC以及配電系統(tǒng)通訊。
能源數據采集(周期采集、變化采集、SOE)、能源運行監(jiān)控 (能源實績、能源計劃、能源預測及對比分析)、 分類數據歸檔(實時數據 短時數據 統(tǒng)計數據 歷史數據、記錄)、實時閉環(huán)調節(jié)、邏輯分析處理(條件聯(lián)鎖、越限報警等)、人機界面(過程圖、過程曲線、設定和查詢等)、管理報表(瞬時報、正點報、日報、周報、月報、年報等)
能源故障處理:故障監(jiān)測、分級報警(按輕、重故障分類)、故障信息記錄和歸檔(按類別)、故障基本分析(時序記錄分析、在線查詢等)、故障分析專家系統(tǒng)等
能源計劃管理:實現參考能源預測的結果進行能源數據計劃的制訂,對執(zhí)行情況進行統(tǒng)計分析,根據調度算法及時做出調整
能源實績管理:實績分析、歸檔、查詢、平衡分析、成本分析、對標分析等
能源質量管理:質量分析、質量跟蹤、趨勢評估、越限警告等
運行技術支持:運行方式管理、停復役管理、操作評估等
能源成本管理:能源成本管理采用成本中心的模式,將能源的基礎數據歸結各成本中心,按照成本中心進行能源成本核算。包括:能源成本管理分析、能源基礎數據維護、接收ERP或MES數據、能源數據匹配等。
能源設備管理:能源設備管理實現能源設備生命期的管理過程。設備狀態(tài)監(jiān)控、設備檢修計劃制定、設備運行綜合查詢。
能源平衡及預測:采用不同的預測算法建立能源模型,或根據歷史數據、現場經驗,預測各種能源介質在未來短期(1~6小時)中期(1~7天)生產、消耗量作為能源調度的參考,基于生產作業(yè)計劃、維護檢修計劃、歷史生產數據和實時數據實現中短期在線預測。
根據目前能源介質的潮流情況,對未來中短期的煤氣柜位、全廠電力負荷等情況進行預測,給出供需預測曲線,協(xié)助調度員制度能源計劃和及時調度。
四、 系統(tǒng)優(yōu)勢:
l 系統(tǒng)技術優(yōu)勢:
先進性
紫金橋EMS核心的平臺在以下方面體現非常卓越的先進性:
n 開放的 Web 調用,可以幫助用戶實現系統(tǒng)功能擴展和集成。
n 面向系統(tǒng)的大規(guī)模應用擴展,紫金橋EMS平臺支持分布式服務和負載平衡,可以將模塊級應用服務分布在不同的服務器上,進而獲得更高的系統(tǒng)整體性能和可用性。
n 利用了最新的公共通訊平臺架構使得異構應用程系統(tǒng)提供的客戶應用接口采用Web服務形式, 更方便了基于Web 網絡的應用客戶的操作。
開放性
紫金橋EMS平臺非常容易地實現規(guī)模擴張以及功能擴展。系統(tǒng)的內部結構設計可以最大限度滿足用戶的擴展需求:
n 廣泛的系統(tǒng)集成能力: 整個平臺通過不同的層面和方法可以通過組態(tài)方式直接連接支持工業(yè)標準接口的控制系統(tǒng)、各種基于關系數據庫的應用系統(tǒng), 同時具備各種數據和信息采集器。
n 開放的應用集成手段:紫金橋平臺提供多種方式非常方便集成用戶方程序和算法,易于從外部和內部均能將先進應用模塊嵌入平臺之中。
n 滿足能源實時數據采集系統(tǒng)的擴展:從64點到100萬I/O點能源數據輕易獲取。
n 支持幾百種控制協(xié)議、近千種控制器通過實時數據服務器,可以支持幾乎所有標準接口的國際通用控制系統(tǒng),可以自由連接各類廣泛應用于鋼鐵行業(yè)的PLC、DCS、綜保系統(tǒng)等。
n 管理應用任意擴展:當客戶端的數量有所變化,其管理也在服務器端,對訪問用戶數限制進行更新, 對使用的操作客戶端無任何影響。
易用性
作為商業(yè)化系統(tǒng)解決方案,紫金橋EMS采取組態(tài)方式建立其操作畫面以及設備模型,其極高可維護性讓客戶無論是二次開發(fā)還是直接應用都變得輕而易舉。
n 通過組態(tài)的方式,將最大限度降低系統(tǒng)維護的難度。點擊拖拽以及配置工具使得應用修改迅速適應系統(tǒng)變化的需求。
n 系統(tǒng)的操作端同時支持C/S 和B/S 結構,這樣即可滿足現場操作的要求,又可以在管理層通過瀏覽器方式進行,不同的客戶可以組態(tài)不同的畫面和操作能力,客戶端實現零維護。
紫金橋能源管理信息系統(tǒng)完善能源信息的采集與存儲管理;實現企業(yè)級全局能源管理;減少管理漏洞,優(yōu)化管理流程;降低能源系統(tǒng)運行成本;能源故障快速響應;優(yōu)化調度節(jié)能降耗。
通過紫金橋實時數據庫平臺,建立高質量的、可擴展的能源管理系統(tǒng),為企業(yè)應對發(fā)展挑戰(zhàn)、環(huán)保挑戰(zhàn)、建立數字化管理奠定良好基礎;從而在競爭激烈的市場利于不敗之地!