鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)

1、鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)（EMS設(shè)計(jì)方案1 1 概述能源管理系統(tǒng)（EnergyEnergy managementmanagement systemsystem，簡(jiǎn)稱 EMSEMS 是鋼鐵 企業(yè)信息化系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，在能源數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、加工、 分析，處理以實(shí)現(xiàn)對(duì)能源設(shè)備、能源實(shí)績(jī)、能源計(jì)劃、能源平衡、能 源預(yù)測(cè)等方面發(fā)揮著重要的作用。在企業(yè)信息化系統(tǒng)的架構(gòu)中，把能源管理作為 MESMES 的一個(gè)基本應(yīng) 用構(gòu)件，作為大型企業(yè)自動(dòng)化和信息化的重要組成部分，如圖示:能源介質(zhì)種類主要包括：高爐煤氣（BFGBFG、焦?fàn)t煤氣（COGCOG、 轉(zhuǎn)爐煤氣（LDGLDG、天然氣（NGNG、氧氣（0202、氮?dú)?/p>

2、（N2N2）、氬氣（ArAr）、壓縮空氣（AirAir）、蒸汽、氫氣（H2H2）、米暖熱網(wǎng)、生活水、 工業(yè)凈環(huán)水、工業(yè)濁環(huán)水、濃鹽水、除鹽水、酚氰水、軟化水、電力 等。能源介質(zhì)信息包括： 壓力、流量、溫度、煤氣熱值、供水品質(zhì)（水 質(zhì)）、閥門(mén)開(kāi)閉、調(diào)節(jié)閥開(kāi)度、開(kāi)關(guān)信號(hào)、動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、主生 產(chǎn)線設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等。環(huán)保信息包括： 環(huán)保設(shè)備的運(yùn)行情況、 外排水中主要污染物的濃度、流量、主要廢氣排放點(diǎn)的外排放廢氣中煙（粉）塵、SO2SO2、 NOxNOx、C02C02 等污染因子的濃度和流量、污染物排放總量、大氣質(zhì)量指標(biāo)、廠 區(qū)視頻檢測(cè)、廠界噪音。2 2.方案設(shè)計(jì) 2 2. 1 1 系統(tǒng)架構(gòu)典型能源

3、系統(tǒng)架構(gòu)包括能源調(diào)度管理中心、通訊網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集單元等三級(jí)物理結(jié)構(gòu)（如圖示）。1IIrrfc! RTU I RTU I IRTU I系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖基于基礎(chǔ)自動(dòng)化向信息化建設(shè)發(fā)展的原則， 并分析比較了實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)庫(kù)和SCADASCADA 軟件的技術(shù)特點(diǎn)，本方案以 SCADASCADA 系統(tǒng)為核心構(gòu)建能源 管理系統(tǒng)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品和技術(shù)建立一套先進(jìn)的、符合 鋼鐵企業(yè)管理應(yīng)用功能的能源管理系統(tǒng)。2 21 11 1 系統(tǒng)建立 1 1）能源中心：I椿姉k削逅V其許二M氏監(jiān)頤丿f-1b-n L -* lU一篩 R 至中心網(wǎng)貉j jRvbnRvbnwiViwiVi運(yùn)程采茉單元沛虎狀戀壓力血玄警狀

4、帝通訊MESRPMESRP以 SCADASCADA 軟件為核心，建立 I/OI/O ServerServer 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn) 在線的數(shù)據(jù)監(jiān)視、 工藝操作和實(shí)時(shí)的能源管理功能； 基于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 開(kāi)發(fā)具有模型背景的能源管理功能并對(duì)外提供接口。2 2）通訊網(wǎng)絡(luò)：采用工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)， 建立分區(qū)域的冗余環(huán)網(wǎng)， 環(huán)與環(huán)之間 采用耦合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行連接， 從而建立高可靠專有的能源數(shù)據(jù)采集通 訊網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)采集：RTURTU 產(chǎn)品為核心，通過(guò)信號(hào)采集、通訊、協(xié)議轉(zhuǎn)換等技術(shù)手段，將能源介質(zhì)參數(shù)的采集與生產(chǎn)控制系統(tǒng)隔離，提供連續(xù)、真實(shí)、可靠 的數(shù)據(jù)依據(jù)。2 21 12 2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖能源中由心 I/OI/

5、O 數(shù)據(jù)服務(wù)器、SQLSERVESQLSERVE 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和工作站組成。I/OI/O 數(shù)據(jù)服務(wù)器負(fù)責(zé)原始計(jì)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、原始數(shù)據(jù)處理、二次計(jì)算和為監(jiān)控畫(huà)面提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；SQLSERVESQLSERVE 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器負(fù)責(zé) 計(jì)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的收集和存儲(chǔ)， 作為能源（物資）計(jì)量統(tǒng)計(jì)管理數(shù)據(jù)庫(kù)；工作站上運(yùn)行計(jì)量數(shù)據(jù)監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件，對(duì)計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處 理、設(shè)備管理、權(quán)限分配、報(bào)表打印以及調(diào)閱等;根據(jù)能源管理系統(tǒng)功能需求及實(shí)際各部門(mén)業(yè)務(wù)流程規(guī)定，EMSEMS 數(shù)據(jù)流圖可用下圖表示:數(shù)據(jù)流圖2 2. 1 1. 3 3 系統(tǒng)功能排水系統(tǒng)和環(huán)保系統(tǒng)。其中動(dòng)力系統(tǒng)包括燃?xì)庀到y(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、氧氮?dú)逑到y(tǒng)，給排

6、水系 統(tǒng)包括化學(xué)水、工業(yè)水和生 活水。1 1）數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與監(jiān)控 通過(guò)建立可靠的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADSCAD 系統(tǒng)）對(duì)能源潮流數(shù)據(jù)（如電 流、電壓、壓力、溫度、流量、環(huán)境數(shù)據(jù)等）、設(shè)備狀態(tài)（如開(kāi)、停、 閥門(mén)開(kāi)度、報(bào)警信號(hào)等）等進(jìn)行采集；提供過(guò)程監(jiān)視、操作控制、實(shí) 時(shí)調(diào)整EMSEMS 的監(jiān)控系統(tǒng)分為4 4 個(gè)子系統(tǒng)，即供配電系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、給等畫(huà)面 , , 過(guò)程曲線及信息顯示等輔助界面、大屏幕等完成能源 中心管轄范圍的能源設(shè)備狀態(tài)及潮流的監(jiān)視功能； 提供過(guò)程控制和實(shí) 時(shí)調(diào)整, , 參數(shù)設(shè)定窗口等實(shí)現(xiàn)控制功能；并對(duì)信息進(jìn)行歸檔。2 2）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理 包括介質(zhì)參數(shù)管理、維護(hù)單位管理、計(jì)量設(shè)備管理

7、、測(cè)點(diǎn)耗量關(guān)系、 用戶權(quán)限設(shè)置、以及其他需人工錄入的參數(shù)管理界面。3 3）能源管理功能 將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納、 分析和整理， 結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃和檢修計(jì)劃的數(shù) 據(jù)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)能源管理功能，包括能源實(shí)績(jī)分析管理、能源計(jì)劃管理、運(yùn)行支持管理、能源質(zhì)量管理、能源平衡管理等。4 4）環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù) 對(duì)環(huán)保設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，對(duì)水、煙氣等排放進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析和管 理。2 2 1 1 4 4 基本配置能源管理系統(tǒng)基于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信技術(shù)，采用 C/SC/S 和 B/SB/S 混合系統(tǒng) 架構(gòu)方式。3 3主要產(chǎn)品技術(shù)描述 3 3. 1 1 SCADASCADA 軟件 采用國(guó)際主流的 SCADASCADA 軟件建立 I/

8、OI/O ServeServer r實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器功能, 通過(guò)在線的數(shù)據(jù)采 集實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)流程圖、參數(shù)表、趨勢(shì)曲線等監(jiān)控功能，并與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 建立通訊。技術(shù)特點(diǎn)如下： 軟件體系采用真正的客戶/ /服務(wù)器（C/SC/S）體系結(jié)構(gòu); 能夠完全做到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器以及趨勢(shì)、報(bào)警、報(bào)表和文件等功 能模塊的冗余; I/OI/O 通訊冗余，主通訊中斷時(shí)自動(dòng)切換到旁路; 支持在線組態(tài)，即在不影響操作的情況下，允許全部或部分應(yīng)用 程序進(jìn)行修改; 支持 ODBCOPCODBCOPC APIAPI、DDEDDE 等標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換方式;網(wǎng)絡(luò)通訊采用標(biāo)準(zhǔn)的 NetBIOS,NetBIOS,支持 IPX/SPXIPX/SPX、

9、TCP/IPTCP/IP 等協(xié)議; 支持多種關(guān)系型數(shù)據(jù)，包括 SQLSQL ServerServer、OracleOracle、dBASEdBASE 等。系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置不同級(jí)別的用戶操作權(quán)限而防止越權(quán)操作保護(hù)系統(tǒng)的安全。3 3. 2 2 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集單元-GEC2000-GEC2000321321 GEC2110/GEC2120GEC2110/GEC2120 型無(wú)功功率補(bǔ)償控制器無(wú)功功率補(bǔ)償控制器適用于 400V400V 低壓配電系統(tǒng)中的電容補(bǔ)償柜。是一種專用于控制補(bǔ)償電容器組自動(dòng)投切的智能配電裝置。它采用國(guó)際先進(jìn)的儀表專用單片機(jī)，通過(guò)對(duì)交流信號(hào)的直接采樣，經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理后得到相關(guān)的電氣量，并根據(jù)

10、無(wú)功功率（或功率因數(shù)）情況對(duì)補(bǔ)償電容器組實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投切。同時(shí)還具備當(dāng)?shù)仫@示、人機(jī)界面及數(shù)字通訊接口。使用后電力用戶能實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的全自動(dòng)補(bǔ)償,提高節(jié)能水平。型號(hào)顯7K控 劇吋*屯 流通訊無(wú)功功蕈*卜償GEC2110-S144GEC2110-S144LCDW W77r r*GEC2120-S144GEC2120-S14416167V V寸V*3.2.23.2.2 GEC2800GEC2800 系列高端智能網(wǎng)絡(luò)電力儀表GEC2800GEC2800 系列高端智能網(wǎng)絡(luò)電力儀表適用于低壓進(jìn)線或?qū)χC波監(jiān)控要求較高的場(chǎng)合。是集多 CPUCPU TFTF T T 彩色顯示器、多種高端功能于一身的智能配電設(shè)備。采

11、用 TFTTFT 彩色顯示器可以分色顯示各相數(shù) 據(jù)及波形等；多CPUCPU 可以保證交流采樣的速度和計(jì)算精度；除了具 備基本的測(cè)量和顯示功能外，還有多種電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)功能；諧波分析 可以實(shí)時(shí)顯示頻譜圖；數(shù)據(jù)可以保存在存儲(chǔ)器中并可通過(guò)通訊接口上傳。顯不電JEJE電 謊額 率iiii訊開(kāi) 入開(kāi) 出耆S S出電入GEC2E00GEC2E000-DGtC2SC0-DTFTTFTV VV VV VV V7GEC2S00-EGEC2S00-EV V7 7V V7V V4V V323323 GEC2000GEC2000 系列三相多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表GEC200GEC200（系列三相多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表是集遙測(cè)、遙

12、信、遙控于 一體的智能配電儀表。適用于低壓監(jiān)控和分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)的進(jìn)出線間 隔。它采用國(guó)際先進(jìn)的儀表專用單片機(jī)，通過(guò)對(duì)交流信號(hào)的直接采樣, 經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理后得到相關(guān)的電氣量，同時(shí)儀表集成了電能計(jì)量、開(kāi)關(guān) 量信號(hào)輸入輸出、當(dāng)?shù)仫@示、人機(jī)界面及數(shù)字通訊接口，使本儀表能 獨(dú)立完成一條出線間隔的電氣量的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 使用后電力用戶能更有 效地進(jìn)行用電監(jiān)測(cè)，提高節(jié)能水平。其中 GEC2050/GEC208GEC2050/GEC208 兩種型號(hào)專為監(jiān)控和節(jié)能雙系統(tǒng)量身定 制，綜合解決精度、傳輸速度、安裝、顯示及特殊功能諸多矛盾，保證了系統(tǒng)的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。GEC200GEC200 系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表性能指標(biāo)測(cè)量電壓輸

13、入額定電壓：100V100V ACAC 或 400V400V ACAC，允許 20%20%的越限;過(guò)負(fù)荷：2 2 倍額定值（連續(xù)）；2500VAC/12500VAC/1 秒（不單元式功能設(shè)計(jì)：一臺(tái)裝置監(jiān)控一條出:磁 EL-小型化結(jié)構(gòu)：可安裝于小間隔的抽屜式開(kāi)關(guān)柜內(nèi)高抗干擾性能：符合 IEC61000IEC61000 抗干擾標(biāo)-ffl電流訐人通訊-幵H T?-GEC20i0-S96NGEC20i0-S96NGEC2040-S96NGEC2040-S96NGEC2a50-S96NGEC2a50-S96NGEC206O-S96NGEC206O-S96NCECZ070-S96NCECZ070-S96N

14、GC20SQ-Sa6NGEC2090-S96NGEC2090-S96N7V7V V77V寸VVVV7Q7V VV77 7；7VVVV V77V VV7VV VVVVD循環(huán)）；測(cè)量形式：真有效值； 頻率范圍： 45-65Hz45-65Hz ;PTPT 回路功耗：V測(cè)量電流輸入CTCT 回路功耗:測(cè)量精度電 壓： 電 流： 有功功率： 無(wú)功功率： 視在功率：額定電流：5A5A 或 1A1A,允許 20%20%的越限;過(guò)負(fù)荷 : :2 2 倍額定值（連續(xù)） ,100A/1,100A/1 秒（不循環(huán)） ;測(cè)量形式： 真有效值;頻率范圍：45-65Hz45-65Hz ;工作電源85-85- 265V265V AC/DCAC/DC 功耗：V4W通訊RS485RS485 接口波特率： 2400-57600bps2400-57600bps 可選Modbus-RTUModbus-RTU， DL/T645DL/T6