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技術(shù)文章

Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)在南泰家紡項目中的應(yīng)用

技術(shù)文章

淮亞利

安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定

 

摘要:傳統(tǒng)的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)主要包括3個層次,分別是設(shè)備層、控制層、以及信息層。設(shè)備層的功能是將現(xiàn)場設(shè)備以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的形式掛接在現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)上,依照現(xiàn)場總線的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備采用功能模塊的結(jié)構(gòu),通過組態(tài)設(shè)計,完成數(shù)據(jù)采集、A/D轉(zhuǎn)換等。控制層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集以及相關(guān)設(shè)備的控制動作的執(zhí)行等。信息層提供實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制的平臺,以此實時掌握現(xiàn)場所有監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)等。鑒于工業(yè)化項目中對數(shù)據(jù)處理的要求不斷提高,當(dāng)前工廠還需要對采集的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、處理,通過圖形界面實時顯示,報表導(dǎo)出以及同比環(huán)比等功能來實時反應(yīng)整個監(jiān)控體系的能耗消耗狀況?,F(xiàn)通過南泰家紡項目來介紹Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)

關(guān)鍵詞:南泰家紡  能耗管理 無人值守  節(jié)能改造  能耗計量

0 引言

    工業(yè)智能化作為當(dāng)前一級國內(nèi)工業(yè)改革的熱點,針對工業(yè)制造中流程工藝等進(jìn)行優(yōu)化升級,以此提率,降低能耗。當(dāng)前工業(yè)能耗管理作為工業(yè)智能化環(huán)節(jié)中重要的一部分,主要是針對工業(yè)生產(chǎn)中的設(shè)備進(jìn)行能源消耗監(jiān)控,通過數(shù)據(jù)的長期采集以及分析,針對性的提出及節(jié)能改造方案,以及工業(yè)制造流程優(yōu)化,由此提高生產(chǎn)效率、降低單位能耗。

    Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)正是針對以上趨勢而研發(fā)的企業(yè)用戶端能耗管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過對南泰家紡企業(yè)工廠內(nèi)的重要設(shè)備回路進(jìn)行計量,通過對監(jiān)測回路用電量的實時計量、存儲、分析,以表格或圖形的形式來顯示整個計量體系用電狀況,找出高能耗點或不合理用能習(xí)慣,為有效節(jié)約能源,用戶進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

    本文以南泰家紡為例,簡單介紹Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)在中航民用配電系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1 項目介紹

    江陰南泰家紡用品有限公司成立于2005年元月,公司廠房面積5萬多平方米,擁有員工1600多人,2013年銷售收入已超過13億元人民幣。公司產(chǎn)品以沙發(fā)套、床墊套、窗簾、靠墊、床上用品為主,95%以上出口歐美市場,主要客戶之一是zui大的家居零售商——宜家,公司在宜家大中華區(qū)370多家供應(yīng)商中*茅。

    南泰家紡在采用各種方式進(jìn)行節(jié)能管理和改造的同時,也受制于現(xiàn)有的硬件和軟件情況的限制。由于大部分能源消耗過程和重點能耗設(shè)備的監(jiān)控采用的人工抄讀,缺乏智能儀表的記錄與自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與分析。人工抄讀的數(shù)據(jù)時間間隔長、及時性差,統(tǒng)計的方法單一,同時無法與生產(chǎn)技術(shù)人員進(jìn)行自動化的有機(jī)結(jié)合,在能耗管理方面較先進(jìn)企業(yè)還有較大的不足。

    本項目重點要解決基礎(chǔ)能耗數(shù)據(jù)的智能化、自動化、可視化、可量化的收集與存儲;建立企業(yè)的能耗管理平臺、實現(xiàn)各項能源的集中化管理;重點優(yōu)化電能消耗,降低電費支出;深入分析能源消耗過程與趨勢,實現(xiàn)能耗管理與生產(chǎn)技術(shù)緊密結(jié)合。

2 用戶需求

    (1)企業(yè)能耗管理系統(tǒng)平臺建設(shè),包括能源數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)、能耗分析系統(tǒng)、主站服務(wù)器、數(shù)據(jù)備份與應(yīng)急恢復(fù)系統(tǒng)和企業(yè)能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

    (2)重要能耗設(shè)備、企業(yè)一級電能功耗、電量智能儀表安裝與數(shù)據(jù)自動化采集;

    (3)自動裁床、絎棉能耗效率采集;

    (4)空壓機(jī)、過模機(jī)自動化數(shù)據(jù)采集;

    (5)建立南泰家紡需量實時管理體系、重點能耗設(shè)備、生產(chǎn)車間的互動式能耗管理組織與能力;

    (6)所有能源數(shù)據(jù)采集通訊傳輸應(yīng)可靠運行,不能有數(shù)據(jù)丟失并且數(shù)據(jù)應(yīng)可靠保存在服務(wù)器上。數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時刷新;

    (7)其它能耗管理相關(guān)工作;

3 設(shè)計方案

3.1參考標(biāo)準(zhǔn)

     系統(tǒng)的設(shè)計滿足以下所列制造和試驗標(biāo)準(zhǔn):

JGJ/T 16-92                     《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》

GB/J63-90                       《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》

GB/T13730                       《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》

GB2887                          《計算站場地技術(shù)要求》

GB/50198-94                     《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

DL/T 698.31-2010                《第3.1部分:電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-通用要求》

DL/T 698.35-2010                《第3-5部分:電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》

DL/T 698.41-2010                《第4-1部分:通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

DL/T 698.42-2010                《第4-2部分:通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

    鑒于南泰家紡廠區(qū)的建筑規(guī)模、性質(zhì),以及后續(xù)項目的可連帶發(fā)展的性質(zhì),安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)部根據(jù)用戶的幾點需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗,對該廠區(qū)的智能配電系統(tǒng)的搭建做以下設(shè)計:分別在老廠區(qū)配電室、新廠區(qū)配電室、三分廠配電室平配置串口服務(wù)器,串口服務(wù)武器通過廠區(qū)內(nèi)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機(jī)系統(tǒng)示意圖如圖1:

 

 

圖1

4 系統(tǒng)功能

     上位機(jī)軟件采用Acrel-5000能耗管理系統(tǒng),通過軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設(shè)計等,完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及能耗數(shù)據(jù)分析處理等功能。

 4.1 功能特點

    Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)采用全中文界面,操作簡單方便;運行穩(wěn)定可靠的特點。點擊相應(yīng)快捷按鈕即可進(jìn)入相應(yīng)的系統(tǒng)功能模塊;系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示,模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示;系統(tǒng)具有人機(jī)界面友好,顯示數(shù)據(jù)直觀,方便用戶查閱。

4.2系統(tǒng)功能

4.2.1主界面

    結(jié)合工廠的生產(chǎn)特性,主界面顯示的數(shù)據(jù)為本項目的用電量(軟件正式運行之日起至當(dāng)前),用電折合標(biāo)準(zhǔn)煤,當(dāng)日的用電趨勢,用水趨勢。通過主界面可以詳細(xì)的了解整個廠區(qū)的總體的能耗數(shù)據(jù)以及當(dāng)天的用電趨勢。界面如圖2所示:

 

 

圖2主界面

4.2.2 用電主界面

    用電主界面通過具體的數(shù)值以及柱狀圖顯示,形象直觀的反應(yīng)了南泰家紡工廠的用能在日、月、年時間段內(nèi)的同比情況。管理者可以通過此界面直接了解廠區(qū)內(nèi)總體的能耗消耗數(shù)據(jù)嗎,為其優(yōu)化管理以及生產(chǎn)工藝提供一個直觀的趨勢統(tǒng)計。系統(tǒng)界面如圖3所示:

 

 

                                                     圖3 用電主界面

4.2.3支路用能趨勢曲線

    支路用能趨勢曲線主要是針對重要支路中的電參量實現(xiàn)曲線的顯示,通過曲線的形式具化其支路中電參量的變化趨勢,形象直接的反應(yīng)支路負(fù)載在階段時間的運行狀態(tài),為后期管理這維護(hù)提供直接的歷史數(shù)據(jù)。系統(tǒng)界面如圖4所示:

 

 

                                                         圖4

 4.2.4 用能報表

      用能報表將南泰家紡廠區(qū)的重要回路進(jìn)行階段時間的統(tǒng)計,并還可以通過報表的形式輸出,通過日、月、年報表的導(dǎo)出,與其生產(chǎn)的產(chǎn)量等掛鉤,通過班組考核等形式提高能源使用率。日、月、年報表可以在界面中隨意組合,界面如圖5、圖6、圖7所示:

 

 

                                                      圖5

 

 

圖6

 

 

                                                        圖7

5 結(jié)束語

     工業(yè)自動化,信息化是工業(yè)發(fā)展的必然趨勢,當(dāng)前大部分工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)區(qū)還停留在人工抄表、用能明細(xì)不明朗的粗放管理的狀態(tài)。就南泰家紡而言,通過Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)的搭建,將南泰家紡廠區(qū)內(nèi)的3個廠區(qū)的主要用能細(xì)化,并實時存儲、分析、管理。通過具體的數(shù)據(jù)展示出廠區(qū)的用能趨勢以及用能習(xí)慣,為管理者后期優(yōu)化生產(chǎn)工藝以及優(yōu)化管理提供堅實可靠的科學(xué)依據(jù)。

     南泰家紡項目中主要是針對廠區(qū)的用能進(jìn)行了能耗計量體系的搭建,后期還可以將廠區(qū)的用水、氣等其他用能納入系統(tǒng),使系統(tǒng)的用能數(shù)據(jù)更加全面。再通過納入產(chǎn)能,計算出單耗,將各個班組的單耗進(jìn)行對比,制定合理的考核計劃,提高能源的使用率,降低成本。

 

參考文獻(xiàn)

[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》, 任致程、周中,中國電力出版社

[2]《智能樓宇控制系統(tǒng)的設(shè)計與實施技術(shù)》, 黎連業(yè)、朱衛(wèi)東、李皓,清華大學(xué)出版社

[3]《智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與能耗管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案》,周中, 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社.

 

作者簡介

淮亞利,女,本科。任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司

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