能源管理系統(tǒng)(EMS)方案

ContentsTOC\o“1-3“\h\z\u\l“_TOC_250018“系統(tǒng)方案概述 1\l“_TOC_250017“數(shù)采終端〔能源子站〕 2\l“_TOC_250016“數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)〔能源實時監(jiān)控子系統(tǒng)〕 3\l“_TOC_250015“能源實時監(jiān)控效勞器 3\l“_TOC_250014“能源實時監(jiān)控客戶機(jī) 4\l“_TOC_250013“數(shù)據(jù)治理與公布(能源治理和能源監(jiān)控系統(tǒng)) 4\l“_TOC_250012“能源治理分析效勞器 5\l“_TOC_250011“能源治理系統(tǒng)客戶機(jī) 6\l“_TOC_250010“系統(tǒng)功能概述 7\l“_TOC_250009“概述 7\l“_TOC_250008“方案總體說明 7\l“_TOC_250007“系統(tǒng)功能 8\l“_TOC_250006“能源數(shù)據(jù)采集 8\l“_TOC_250005“能源監(jiān)控系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)視 8\l“_TOC_250004“能源檔案系統(tǒng) 9\l“_TOC_250003“本錢分析與安排系統(tǒng) 10\l“_TOC_250002“能耗標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定 11\l“_TOC_250001“自定義能源報表 11\l“_TOC_250000“其他能源分析手段 14系統(tǒng)方案概述改能源治理系統(tǒng)方案是以羅克韋爾自動化的核心軟件產(chǎn)品實時監(jiān)控軟件FTViewSE、能源治理平臺軟件RSEnergyMetrixMSSQL為根底，Web技術(shù)、SCADA/HMI技術(shù)、C/SB/S技術(shù)等的一體化的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)方案.能源治理系統(tǒng)實時監(jiān)控與信息治理系統(tǒng)的總目標(biāo)是建立一個全局性的能源治理系,實現(xiàn)對電,進(jìn)而完成能源的優(yōu)化調(diào)度和治理，實現(xiàn)安全、優(yōu)良供能、提高工作效率、降低能耗，從而到達(dá)降低產(chǎn)品本錢的目的。系統(tǒng)包括3大局部內(nèi)容:能源數(shù)據(jù)采集，能源數(shù)據(jù)實時監(jiān)控和能源數(shù)據(jù)分析公布治理.其主要功能是實現(xiàn)對全部與能源有關(guān)的數(shù)據(jù)采集，并在能源治理部MES、ERP系統(tǒng)供給用能信息。整個能源治理系統(tǒng)是以穩(wěn)定牢靠的工控PLC和上位治理效勞器為核心并承受流行的、牢靠的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的集中式數(shù)據(jù)采集監(jiān)控分析治理系統(tǒng)。全廠設(shè)置一個集中能源監(jiān)控中心。全廠能源調(diào)度監(jiān)控中心通過網(wǎng)絡(luò)從各能源子站中獵取能源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全廠的能源數(shù)據(jù)集中監(jiān)控和治理。并實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)的集中治理和歸檔，并通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)在能源治理部門范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)公布；全廠能源治理中心和各能源子站通過工廠已有網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起構(gòu)成一個完整的系統(tǒng).能源治理數(shù)采終端承受工業(yè)級掌握設(shè)備PLC作為核心處理運算單元，各個能源子站都具備運算存儲力量.能源治理數(shù)采終端集成以太網(wǎng)接口,通過光纖以太網(wǎng)與能源治理效勞器系統(tǒng)實現(xiàn)通訊，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架簡潔明白,系統(tǒng)安全牢靠。系統(tǒng)數(shù)據(jù)流系統(tǒng)數(shù)據(jù)流如上圖,在軟件應(yīng)用層次，系統(tǒng)以國際通用的 OPC標(biāo)準(zhǔn)為軟硬件標(biāo)準(zhǔn).OPC標(biāo)準(zhǔn)是針對工業(yè)應(yīng)用場合推出的軟硬件通信標(biāo)準(zhǔn)，通用OPC標(biāo)準(zhǔn)可以實現(xiàn)工廠系統(tǒng)信息的互通互連，避開信息孤島“問題。目前，絕大局部工業(yè)軟件硬件供給商都支持這種標(biāo)準(zhǔn)?？偟膩碚f，可以把系統(tǒng)分為三大局部：數(shù)采終端〔能源子站〕，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)〔能源實時監(jiān)控子系統(tǒng)〕，數(shù)據(jù)治理與公布(能源治理分析子系統(tǒng)〕。數(shù)采終端〔能源子站〕本系統(tǒng)內(nèi)的現(xiàn)場信息采集和掌握涉及多種能源介質(zhì),在能源治理系統(tǒng)應(yīng)用中，羅克PLC由于其高牢靠性與擴(kuò)展性，已經(jīng)在能源治理系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用:平均無故障時間(MTBF〕20，0000小時以上99.98％以上通過工業(yè)現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證如:UL、CSA(1類，2區(qū)，A、B、C、D組)、CE等.對應(yīng)協(xié)議承受專有通訊協(xié)議模塊,通訊協(xié)議底層由硬件完成，由主程序調(diào)用。承受簡潔易懂的工控通用命令,便利工廠工程師進(jìn)展維護(hù)電氣信號接口帶光耦隔離.抗現(xiàn)場電磁干擾的力量掌握器本地數(shù)據(jù)存儲功能，網(wǎng)絡(luò)中斷時數(shù)據(jù)本地存儲，保證數(shù)據(jù)的完整性模塊可擴(kuò)展，可以隨著能源系統(tǒng)的完善,擴(kuò)大進(jìn)展擴(kuò)展,保護(hù)用戶已有投資數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)〔能源實時監(jiān)控子系統(tǒng)〕能源實時監(jiān)控子系統(tǒng)主要完成能源數(shù)據(jù)實時動態(tài)監(jiān)控、趨勢圖顯示和故障特別報警等幾大塊功能,各能源子站的現(xiàn)場工藝數(shù)據(jù)首先通過傳感器、智能儀表接入能源子站，同時,利用以太網(wǎng)，能源實時監(jiān)控子系統(tǒng)實時采集能源數(shù)據(jù)，以友好直觀的界面表示能源設(shè)備和能源網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)，幫助用戶準(zhǔn)時、準(zhǔn)確了解能源系統(tǒng)的運行狀態(tài)，準(zhǔn)時覺察、解決問題。能源治理系統(tǒng)主要功能如下：數(shù)據(jù)采集和處理；能源工藝參數(shù)和設(shè)備的動態(tài)顯示；報警顯示和治理；趨勢顯示；歷史數(shù)據(jù)的治理、存貯；能源統(tǒng)計報表的生成和打印權(quán)限確實定能源實時監(jiān)控效勞器FTViewSE效勞器端的運行平臺,負(fù)責(zé)處理、.I/O效勞器,同時又是掌握網(wǎng)絡(luò)中的報警效勞器、趨勢效勞器，能源實時信息效勞器是能源治理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實時處理中心，它將擔(dān)負(fù)整個能源治理系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)的存儲和處理，因此具有格外重要的地位.系統(tǒng)基于先進(jìn)的效勞器/客戶端構(gòu)造，只需要在效勞器端做一次部署,客戶端通過工廠網(wǎng)絡(luò)可以使用實時監(jiān)控功能?？蛻舳瞬恍枰夭渴?。便利系統(tǒng)的更維護(hù).能源實時信息效勞器承受Windows操作系統(tǒng)，安裝運行工控級監(jiān)控軟件FTViewSEServer，牢靠,穩(wěn)定.能源實時監(jiān)控客戶機(jī)現(xiàn)的功能：能源計量系統(tǒng)構(gòu)造圖顯示全廠能源系統(tǒng)總攬圖〔各個儀表采集的各車間各能耗功率,負(fù)荷)動態(tài)顯示各表讀數(shù)〔電，水，壓縮空氣，自然氣,熱水)(電壓,電流，功率,流量,溫度，壓力等),報警治理(表，終端，效勞器故障〕任意數(shù)據(jù)趨勢顯示,跟蹤記錄數(shù)據(jù)治理與公布(能源治理和能源監(jiān)控系統(tǒng)),同時，利用以太RSEnergymetrix軟件對能源數(shù)據(jù)進(jìn)展采集并存儲進(jìn)MSSQL標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中,RSEnergymetrix供給各種能源數(shù)據(jù)分析治理工具，用戶通過RSEnergymetrix的IE界面接口就可以實現(xiàn)對能源系統(tǒng)治理、分析和數(shù)據(jù)共享。能源治理系統(tǒng)主要功能如下：數(shù)據(jù)采集和處理；報警顯示和治理；趨勢顯示;歷史數(shù)據(jù)的治理、存貯;能源統(tǒng)計報表的生成和打?。粰?quán)限確實定；用能信息的Web公布；實現(xiàn)與其它能源治理系統(tǒng)、MESERP系統(tǒng)連接和數(shù)據(jù)交換；能源治理分析效勞器能源治理分析效勞器是能源治理專用軟件RSEnergyMetrix效勞器端的運行平臺，是整個能源治理系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)的存儲中心，也是數(shù)據(jù)庫治理軟件的運行平臺。RSEnergymetrix是羅克韋爾特地面對制造型企業(yè)推出的一套能源治理系統(tǒng)套件：RSEnergymetrix內(nèi)置能源消耗單位、設(shè)備、儀表〔水、氣、電、汽表〕等對象,只需要通過簡潔的添加、復(fù)制等按鈕就可以進(jìn)展開發(fā)或者系統(tǒng)的擴(kuò)展。無需簡單編程，保證系統(tǒng)的易使用，易擴(kuò)展性和可用性支持二次開發(fā)，在供給標(biāo)準(zhǔn)對象的根底上,通過“輸入窗口”供給二次開放接口〔不是底層程序修改，或重寫〕，通過輸入簡潔的表達(dá)式，就可以實現(xiàn)高級應(yīng)用,如承受儀表數(shù)據(jù)進(jìn)展設(shè)備的效率分析內(nèi)置國際能源統(tǒng)計分析高級算法:回歸分析等支持中、英文，已有工程證明中文的兼容性支持大范圍的應(yīng)用，在Kraft等工廠已有成功案例〔397個廠，分布全美，通過公司廣域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展連接)能源治理分析效勞器主要任務(wù)是通過RSEnergyMetrix效勞器完成系統(tǒng)中歷史數(shù)據(jù)的存儲、治理，并向網(wǎng)絡(luò)中的工作站和上層信息治理系統(tǒng)供給數(shù)據(jù)公布。即在工廠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任何一臺計算機(jī)通過肯定權(quán)限的賜予都可作為能源治理分析的掃瞄器，而且掃瞄的界面是我們常用的IE掃瞄器,無需另外安裝其他軟件.能源治理分析效勞器完成以下功能：定時歸檔各能源表具相關(guān)讀數(shù)〔小時，天，周〕配置治理〔將表具劃入?yún)^(qū)域及設(shè)置分?jǐn)傇瓌t，能源單價設(shè)置，費用計算方法設(shè)置，權(quán)限設(shè)置，配置更改記錄〕生產(chǎn)能源消耗報表〔按部門，表具，工作組等)準(zhǔn)確本錢分析與分?jǐn)倲?shù)據(jù)導(dǎo)入，導(dǎo)出，修改接口通過內(nèi)部網(wǎng)向公司公布，實現(xiàn)客戶端使用掃瞄器進(jìn)展掃瞄系統(tǒng)基于效勞器/IE就可以編輯，修改和使用能源分析系統(tǒng)。效勞器操作系統(tǒng),安裝運行羅克韋爾自動化公司RSEnergyMetrixMSSQL。能源治理系統(tǒng)客戶機(jī)能源治理分析客戶機(jī)是能源治理分析效勞器的客戶端?？梢允悄茉粗卫聿块T內(nèi)掛在IE掃瞄器，連接到能源治理分析效勞器即可掃瞄全部歷史上的能源信息及分析結(jié)果,還可以掃瞄生成的能耗報表。同時供給界面為用戶實現(xiàn)手動數(shù)據(jù)錄入功能.由于不要求安裝任何其它軟件，所以在本方案系統(tǒng)設(shè)備清單上沒有配置此掃瞄器。系統(tǒng)功能概述概述.能源治理系統(tǒng)是在30年的工程系統(tǒng)的閱歷之上進(jìn)展出來的，并可以供給應(yīng)您標(biāo)準(zhǔn)能源產(chǎn)品,使您的系統(tǒng)很簡潔安裝和維護(hù)。能源治理系統(tǒng)以全廠能耗為對象，實現(xiàn)能耗計量實時化,問題處理實時化.并在肯定歷史數(shù)據(jù)的積存下，為進(jìn)一步能源數(shù)據(jù)的挖掘供給根底。我們供給適用于簡潔系統(tǒng)與簡單系統(tǒng)的綜合能源治理的解決方案。通過用戶化的合能源治理解決方案供給了對能源使用的可視化與跟蹤。數(shù)據(jù)的充分利用能給企業(yè)帶來無窮的動力，為企業(yè)的治理和功能決策供給依據(jù)。無效的數(shù)據(jù)的堆集只會對企業(yè)的資源帶來鋪張，有效地利用數(shù)據(jù)意味著把數(shù)據(jù)放到你的指尖上。我們意識到將數(shù)據(jù)傳送到在工廠中需要的地方是與測量是一樣重要的。能.我們的應(yīng)用主要集中在通過以下的方式來節(jié)約你的本錢：使你重評估你的費用；防止昂貴的能源質(zhì)量問題；意識并訂正能源問題；掌握需求量以避開不利的結(jié)果。方案總體說明能源治理系統(tǒng)方案是以羅克韋爾自動化的能源治理平臺軟件RSEnergyMetrix，F(xiàn)TViewSEWeb技術(shù)、SCADA/HMI技術(shù)、B/S技術(shù)等的一體化的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)方案。能源治理系統(tǒng)實時信息采集治理系統(tǒng)的目標(biāo)是建立數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對能耗信息的自動監(jiān)測，進(jìn)而完成能源的治理.實現(xiàn)安全、優(yōu)良供能、提高工作效率、降低能耗，從而到達(dá)降低產(chǎn)品本錢的目的。其中包括數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)公布，和數(shù)據(jù)分析治理。其主要功能是實現(xiàn)全部能耗數(shù)據(jù)的采集,并在企業(yè)范圍內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的公布。,構(gòu)成的集中式數(shù)據(jù)采集監(jiān)控分析治理系統(tǒng).并實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的集中治理和歸檔，并通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)在企業(yè)內(nèi)部范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)公布。系統(tǒng)功能能源數(shù)據(jù)采集承受PLC為核心實現(xiàn)能源治理系統(tǒng)是目前能源治理系統(tǒng)進(jìn)展的大方向?；诹_克韋爾自動化豐富的能源治理系統(tǒng)的工程閱歷及力量，通過“浮動”地址技術(shù)，將來現(xiàn)場儀表的數(shù)量增減，儀表類型的調(diào)整,都可以在能源實時監(jiān)控子系統(tǒng)上完成。無需工程師PLC梯形圖程序進(jìn)展調(diào)整，進(jìn)一步提高的系統(tǒng)的牢靠性和易維護(hù)性。PLC通訊模塊實現(xiàn)與現(xiàn)場串行總線〔ModbusRTU，DL/TRS485規(guī)約)3個環(huán)節(jié)。1PLC通訊模塊和智能設(shè)備之間的懇求和應(yīng)答，一個總線上的全部儀表輪巡時間2PLCCPU之間的數(shù)據(jù)通訊3PLCCPU和能源治理軟件之間以太網(wǎng)通訊其中,PLCCPU和通訊模塊之間的通訊是通過機(jī)架內(nèi)總線實現(xiàn)，帶寬為百兆級別，PLCCPU2、3個因素的時間都是毫秒級別，可以無視不計。要知道數(shù)據(jù)采樣延遲,1個因素進(jìn)展具體爭論。能源監(jiān)控系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)視(水、電、油〕進(jìn)展實時監(jiān)控，并供給從概貌到具體的動態(tài)圖形顯示。,采集分布在工廠各個位置的能源信息，這些信息在能源子站PLC進(jìn)展處理〔濾波,標(biāo)定).實時監(jiān)控系統(tǒng)效勞器通過工廠以太網(wǎng)絡(luò)通過預(yù)設(shè)周期采集各個能源子站中的電,水，汽等能源數(shù)據(jù)。也可以通過本系統(tǒng)對設(shè)備進(jìn)展遠(yuǎn)程掌握。通過本系統(tǒng)，可以對能源系統(tǒng)拓?fù)鋱D,能源信息點狀態(tài)，設(shè)備網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，報警信息和趨勢等進(jìn)展動態(tài)顯示。某一個實時系統(tǒng)單線圖界面例如如下：7－2監(jiān)控系統(tǒng)能源網(wǎng)絡(luò)圖例通過實時監(jiān)控系統(tǒng),可以幫助用戶實現(xiàn)：－能源安排網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖監(jiān)控－有助于快速了解現(xiàn)場運行參數(shù)－跟蹤記錄個別參數(shù)運行狀況7－3監(jiān)控系統(tǒng)報警界面圖例實時監(jiān)控系統(tǒng)是基于效勞器/客戶端構(gòu)造,可以依據(jù)用戶數(shù)的增進(jìn)步行擴(kuò)展，而不用對系統(tǒng)的程序進(jìn)展調(diào)整?，F(xiàn)階段，客戶端布置在公用站房和變電所。實時監(jiān)視系統(tǒng)顯示信息為現(xiàn)場儀表回傳數(shù)據(jù)，對于變電所變壓器監(jiān)視,通過采集溫度保護(hù)器及智能開關(guān)信號〔這些電表包括在能源計量治理系統(tǒng)中)。實時監(jiān)視供配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；即智能開關(guān),保護(hù)儀表通過總線回傳數(shù)據(jù)依據(jù)用戶的需求對特別狀態(tài)和數(shù)據(jù)準(zhǔn)時發(fā)出報警；對回傳數(shù)據(jù)報警信息,越界進(jìn)展報警保存歷史運行數(shù)據(jù)和曲線；保存歷史報警大事的發(fā)生時間和內(nèi)容；能源檔案系統(tǒng)本方案除了系統(tǒng)的實時監(jiān)控功能，更為重要的是能源信息的治理分析子系統(tǒng).能源治理掌握中心設(shè)有歷史數(shù)據(jù)庫,實時采集能源系統(tǒng)信息，定期存入能源耗用量及各種設(shè)二次開發(fā)，可擴(kuò)張性系統(tǒng)是一個基于WEB的成熟平臺,供給便利的二次開發(fā)平臺接口,內(nèi)置對象模型，無需額外編程,只需要通過簡潔的“添加”,“編輯”等按鈕，就可以設(shè)置計量儀表通訊方式,所屬設(shè)備信息、部門信息、采集頻率等等。7－4能源治理系統(tǒng)友好的開放界面能源檔案計量儀表設(shè)備在系統(tǒng)里配置完成后，系統(tǒng)將會從計量儀表中采集能源介質(zhì)信息和其它相關(guān)能源動力信息。系統(tǒng)把這些數(shù)據(jù)存入ODBC兼容的開發(fā)數(shù)據(jù)庫。建立能源設(shè)備負(fù)荷檔案。系統(tǒng)供給標(biāo)準(zhǔn)報表工具和分析工具，用戶也可以依據(jù)需要自定義分析參數(shù)對象，便利地顯示和分析計量設(shè)備的能源負(fù)荷檔案。下面的報告用于支持能源檔案系統(tǒng)：日,周,月，年的能源檔案日，周，月，年的表格式報告可選的時間/日期檔案可選的時間/日期表格式報告本錢分析與安排系統(tǒng)

7－5能源檔案月歷及其開放圖例ODBC兼容的數(shù)據(jù)庫構(gòu)成能源檔案,每個采RSEnergyMetrix軟件會被設(shè)定為可產(chǎn)生預(yù)設(shè)報告.此報告可允許用戶依據(jù)費用中心安排能源本錢，生產(chǎn)能源驗證帳單，分析RSEnergyMetrix允許用戶進(jìn)入盡可能多的現(xiàn)存或假定的收費單價架構(gòu)。7－7能源費用分?jǐn)倛蟊頊?zhǔn)確地按部門及生產(chǎn)分廠等分?jǐn)偰茉促M用，自動產(chǎn)生各部門與各分廠帳單及使用報表；增加能源使用的覺悟性,為制造節(jié)約能源的鼓勵機(jī)制供給依據(jù)；鑒別各部門及分廠的能源費用及其對效益的影響；供給能源歷史數(shù)據(jù)；用經(jīng)濟(jì)杠桿來推動節(jié)能降耗。下面的報表用于支持本錢分析與安排系統(tǒng)：月本錢分?jǐn)倛蟾嬖孪膱蟾婺茉磳螆蟾媸汾厔莘治銮€7－8能源消耗報表圖例能耗標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定

7－9單品能源本錢分析圖例此系統(tǒng)將會供給一個長期的,持續(xù)的能源治理平臺，以此把能源治理從目前的一個短期行為轉(zhuǎn)換成一個有系統(tǒng)數(shù)據(jù)支持的、每時每刻與工廠治理相關(guān)的長期行為。系統(tǒng)運行一段時間后,積存下來的歷史數(shù)據(jù)中有效數(shù)據(jù)的平均值將會用于設(shè)定相關(guān)設(shè)備