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1自動化設(shè)備在能源智能管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

能源智能管理系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)包括：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)、中央服務(wù)器、采集子站所組成。系統(tǒng)采用工業(yè)以太網(wǎng)和中央標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的兩層結(jié)構(gòu)，主干網(wǎng)絡(luò)速度要達(dá)到100M以上。中央以太網(wǎng)用于連接數(shù)據(jù)采集（I/O）服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、報(bào)警趨勢服務(wù)器、GPS服務(wù)器、數(shù)據(jù)備份服務(wù)器及磁盤陣列、工程師站（現(xiàn)場也可配備移動工程師站）及系統(tǒng)操作站。以上設(shè)備都通過UTP電纜直接掛在中央以太網(wǎng)上。中央網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)如圖1。以下為主要設(shè)備的功能描述：①數(shù)據(jù)采集子站。根據(jù)現(xiàn)場情況，搭建現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集子站和遠(yuǎn)程I/O站。數(shù)據(jù)采集子站分別連接在不同的交換機(jī)上，交換機(jī)通過與現(xiàn)場PLC設(shè)備接口通訊，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集子站主要用于數(shù)據(jù)采集、基本計(jì)算、邏輯連鎖、控制等功能。此站選用工業(yè)交換機(jī)，系統(tǒng)配置應(yīng)保證到各個(gè)端口具有不小于100Mbps的線速。②數(shù)據(jù)采集（I/O）服務(wù)器。數(shù)據(jù)采集服務(wù)器與現(xiàn)場以太網(wǎng)連接，采集數(shù)據(jù)后與其他單元進(jìn)行通訊，完成趨勢、報(bào)警、數(shù)據(jù)短時(shí)歸檔和向數(shù)據(jù)庫站傳送數(shù)據(jù)等功能，并保存有操作記錄和信息記錄。服務(wù)器一備一用，建議配置為4核CPU，4G內(nèi)存，250G硬盤，雙電源，支持熱插拔，帶有PCI和PCI-X擴(kuò)展槽。③應(yīng)用服務(wù)器。在應(yīng)用服務(wù)器上安裝運(yùn)行管理類的應(yīng)用軟件，軟件要具備能源管理、數(shù)據(jù)查詢、能源預(yù)測、報(bào)表查詢和打印等功能，以及與ERP的數(shù)據(jù)交換。可以設(shè)置一臺服務(wù)器作為網(wǎng)頁服務(wù)器（WebServer）用，在相關(guān)崗位的終端上可以很方便地通過網(wǎng)頁方式瀏覽過程畫面和過程曲線，并可進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表查詢、報(bào)表打印。服務(wù)器的硬盤、電源要有熱插拔功能，建議選擇四串口卡（RS422/RS485,RJ45式連接口）。④實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上安裝有Windows操作系統(tǒng)、IH或者EDNA實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫，采用實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫用以存儲長時(shí)歸檔數(shù)據(jù)。該服務(wù)器具有數(shù)據(jù)的長時(shí)歸檔、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)備份、冗余功能等。歸檔數(shù)據(jù)是先由數(shù)據(jù)采集服務(wù)器內(nèi)部數(shù)據(jù)初步運(yùn)算和整理后，再送到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。⑤操作站（HMI）。操作站可以設(shè)置在能源管控中心的調(diào)度室，通過操作界面，對有關(guān)的能源數(shù)據(jù)和設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。這些操作站用于完成畫面監(jiān)視、設(shè)備狀態(tài)顯示、信息數(shù)據(jù)顯示、參數(shù)設(shè)定、實(shí)時(shí)曲線、語音報(bào)警等功能，也可以在操作站上執(zhí)行數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表查詢、報(bào)表打印等工作。操作站可選用兼容性好的商用PC機(jī)。⑥時(shí)間同步系統(tǒng)。為確保全系統(tǒng)的時(shí)間一致性并保持精度，在系統(tǒng)中設(shè)置GPS接收裝置。GPS服務(wù)器接收GPS時(shí)間同步信號，定時(shí)校正各計(jì)算機(jī)及PLC的時(shí)鐘，使系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的時(shí)鐘精度達(dá)到ms級分辨率，同時(shí)在供配電系統(tǒng)及自動化系統(tǒng)中設(shè)置獨(dú)立的GPS裝置，確保高壓系統(tǒng)事件的分辨率。⑦WEB服務(wù)器及備份服務(wù)器系統(tǒng)。WEB服務(wù)器是用于B/S框架的服務(wù)器。備份服務(wù)器系統(tǒng)能確保能源中心EMS系統(tǒng)安全、可靠，實(shí)時(shí)完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護(hù)工作。⑧遠(yuǎn)程控制設(shè)備及能源量計(jì)量設(shè)備。遠(yuǎn)程控制設(shè)備包括：電動調(diào)節(jié)閥、氣動調(diào)節(jié)閥、監(jiān)控?cái)z像儀、電氣綜合保護(hù)裝置。能源量計(jì)量設(shè)備包括：電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、巴類流量計(jì)、壓力變送器、差壓變送器、熱電阻、熱電偶、電能表、電壓互感器、電流互感器等。

上述設(shè)備組成能源管理系統(tǒng)的核心，由數(shù)據(jù)采集子站從現(xiàn)場控制系統(tǒng)中采集所使用的數(shù)據(jù)點(diǎn)（不同系統(tǒng)采用相匹配的接口方式），在數(shù)據(jù)采集子站內(nèi)形成數(shù)據(jù)庫類型，各個(gè)采集子站相互連接建立環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，使數(shù)據(jù)在環(huán)網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)共享數(shù)據(jù)，采集服務(wù)器再從環(huán)網(wǎng)內(nèi)采集數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并上傳到監(jiān)控管理電腦。通過應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等來實(shí)現(xiàn)操作電腦的各項(xiàng)功能，操作人員使用監(jiān)控管理電腦可以及時(shí)地掌握全廠能源量情況，通過提高能源管理效率來實(shí)現(xiàn)企業(yè)的能源管理。

2結(jié)論

從整體上分析，我國鋼鐵冶金企業(yè)的發(fā)展十分迅猛，無論是在自動化設(shè)備的引進(jìn)，還是先進(jìn)工序的使用上面都不輸于其他國家。而立足于資源與自然環(huán)境的保護(hù)，國內(nèi)的冶金企業(yè)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到國際標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，必須以保護(hù)人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境為基礎(chǔ)，以造福于子孫后代為目的，做到能源的最大利用。這就要求冶金企業(yè)進(jìn)行良好的節(jié)能減排管理，在引入先進(jìn)的能源管理理念的同時(shí)，盡可能地完善自身工藝，做到廢物回收再利用，爭取形成一套“資源-產(chǎn)品-廢棄物-再生資源”的綠色生產(chǎn)鏈。并且在新型節(jié)能減排技術(shù)的研究上不斷努力，爭取構(gòu)建出一個(gè)健康、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的鋼鐵冶金行業(yè)。

作者：馬廣宇單位：秦皇島首秦金屬材料有限公司