梅鋼全廠能源管理系統(tǒng)(Energy Management System,以下簡(jiǎn)稱EMS)是上海寶鋼集團(tuán)梅山鋼鐵股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱梅鋼股份)信息化建設(shè)工程中的一個(gè)重要組成部分,EMS實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)分散的數(shù)據(jù)采集和控制,集中的管理、調(diào)度和能源供需平衡,以及生產(chǎn)所需能源預(yù)測(cè),為梅鋼在生產(chǎn)全過(guò)程中實(shí)現(xiàn)較好的節(jié)能、降耗和環(huán)保目標(biāo)創(chuàng)造條件。
本EMS系統(tǒng)涉及到的電力系統(tǒng)包含1座220KV/6KV區(qū)域變電所和4座110KV/6KV區(qū)域變電所及一座35KV江邊變電所及11個(gè)配電室,制氧系統(tǒng),空氣壓縮站,煤氣系統(tǒng),蒸汽系統(tǒng)及給排水系統(tǒng)。
EMS將完成信號(hào)采集、監(jiān)控、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)、分析、預(yù)測(cè)及計(jì)劃編制等功能,通過(guò)和梅鋼ERP管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,獲得能源產(chǎn)供計(jì)劃、全廠生產(chǎn)計(jì)劃、主作業(yè)線設(shè)備檢修計(jì)劃等重要信息,以實(shí)現(xiàn)全廠能源的在線管理。
梅鋼公司能源管理系統(tǒng)的架構(gòu)示意見(jiàn)下圖:
二、系統(tǒng)描述和特點(diǎn)
根據(jù)梅山鋼鐵廠能源控制系統(tǒng)的設(shè)備型號(hào)、通信方式、通信協(xié)議眾多,工藝設(shè)備和控制設(shè)備的地理分布廣的實(shí)際情況,MOX公司采用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)構(gòu)成的超級(jí)冗余環(huán)網(wǎng),將現(xiàn)場(chǎng)的控制系統(tǒng)或設(shè)備連成在一起。考慮到經(jīng)濟(jì)性和可操作性,在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置了三個(gè)工業(yè)環(huán)網(wǎng),以星形方式連接到中央以太網(wǎng)。本項(xiàng)目是一個(gè)典型的環(huán)型及星型相混合的綜合性網(wǎng)絡(luò),能夠以極少的投資確保現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通訊能高效地進(jìn)行。環(huán)網(wǎng)通訊介質(zhì)采用百兆單多模光纖,交換機(jī)則采用Hirschman。
本EMS系統(tǒng)主要包括SCADA人機(jī)界面、MOXoc常規(guī)控制器、MOXRTU數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及面向L2的中間件產(chǎn)品Plant2Business。其工藝組成部分包括:電力系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)。
梅山鋼鐵EMS系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下所示:
本系統(tǒng)中使用的兩大MOX系列產(chǎn)品MOXoc及MOXRTU是MOX公司的兩款成熟產(chǎn)品,盡管它們的定位和面向的對(duì)象有所不同,但是它們?cè)诤芏喾矫嬗兄嗤墓餐c(diǎn):
Ø 兩者都是采用先進(jìn)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì),具有高性能及低價(jià)位;
Ø 采用模塊化設(shè)計(jì);
Ø 從硬件及軟件系統(tǒng)上都具有良好的開(kāi)放性;
Ø 二者都支持冗余;
Ø MOXoc和MOXRTU都能輕易地?cái)U(kuò)展,具有良好的線性可擴(kuò)充性;
Ø 采用IEC61131-3的編程軟件規(guī)范,極大程度降低開(kāi)發(fā)人員的學(xué)習(xí)強(qiáng)度及難度;
Ø MOXoc和MOXRTU支持各種現(xiàn)場(chǎng)總線的接口,便于與其它系統(tǒng)的互連。
本系統(tǒng)配置除能滿足當(dāng)前需要外,還充分考慮了時(shí)間、空間上的可擴(kuò)充性,采用開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu),增強(qiáng)與第三方的可連接性。同時(shí)易于擴(kuò)充,延長(zhǎng)了系統(tǒng)的生命周期,增強(qiáng)了發(fā)展后勁,適應(yīng)了市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的需要。
三、系統(tǒng)具有如下幾方面的特點(diǎn):
Ø 良好的性能,建立在多環(huán)及總線型結(jié)構(gòu)上的混合結(jié)構(gòu)確保這樣的網(wǎng)絡(luò)的速度及在性能上經(jīng)得住規(guī)模的考驗(yàn);
Ø 多重冗余和高可靠性。不管是CitectSCADA還是MOXoc及MOXrtu,除了自己的高可靠設(shè)計(jì)及應(yīng)用外,還通過(guò)冗余來(lái)確保現(xiàn)場(chǎng)萬(wàn)無(wú)一失;
Ø 開(kāi)放性和可擴(kuò)展性,MOX公司提供的產(chǎn)品從硬件規(guī)范到通訊協(xié)議都采用當(dāng)前世界上流行的技術(shù)和平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn);
Ø 良好的性價(jià)比和高的投資回報(bào)率,當(dāng)前EMS成為在能源緊張時(shí)期我國(guó)工業(yè)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),把握好這一點(diǎn),對(duì)廠家來(lái)說(shuō)從經(jīng)濟(jì)上和社會(huì)效益上都會(huì)受益匪淺;
Ø 易操作維護(hù)性。