一、锻造企业基础网络组建
以一拖锻造分厂为例,共有模锻车间、轻锻车间、机加车间、机锻车间、热处理车间。各个车间数据采集点分散,各能源测量点距离远,数据传输比较困难。为此我们通过组建基础网络,实现现场数据以车间为单位进行采集计量,对重点设备和生产线单独计量的模式。重点监测点包括:30个电量测量点,4个煤气测量点,7个压空测量点,6个水测量点。在变配电间、设备控制柜中安装电量测量仪表,全部电量参数测量仪表采用斯菲尔PD194E-2S4规格,有RS485接口支持MODBUS-RTU通讯协议。设备工作环境温度要求在-10℃~55℃范围内,存储温度要求在-20℃~75℃范围内,现场条件满足设备要求。斯菲尔S3000C4E1网络通讯控制器在电量测量网络通讯控制器上运用,具有4个下行口(串口RS485)通讯协议为MODBUS,每个通讯口在1.2公里范围内可最多可连接32台仪表,测量点分散难题被很好地解决;一个上行口是标准的MODBUSTCP/IP协议。设备工作环境要求在温度-10℃~55℃范围内,存储温度要求在-20℃~75℃范围内,现场条件满足设备要求。各个主管道进口位置均安装压空、水和煤气测量等仪表,采用福建上润产品。通过以上仪器可以对流体流量进行测量,有RS485通讯口,支持HART通讯协议。串口转以太网协议转换器采用上润产品,可以使流量计和转换器实现通讯。上位机和服务器采用戴尔工业电脑及服务器。
二、软件配置力控
工业自动化组态软件ForceControl6.1-sp3是本系统主要采用的监控软件,在上位机中安装,实现对生产过程的实时监控。用于与S3000和串口转以太网协议转换器进行通讯软件采用FORCECONTROL2.6服务器端软件,在局域网上作为服务器的结点机上安装,通过TCP/IP方式作为其他结点机的服务器端。在服务器端结点机上运行WEBSERVER程序,在网络内发布监控画面,方便公司级网络结点机通过微软IE对能源数据进行浏览器、查询。数据处理和管理:数据采集服务器为厂级局域网上的某个PC机,ForceControl6.1-sp3监控组态软件安装在其上,采用以太网形式与现场数据总站通讯,上位机、数据实时服务器用于采集S3000C4E1和串口转以太网协议转换器中的数据。厂级管理层:力控软件无须安装在厂级局域网上的其他用户,相关用户只需通过微软IE浏览器就可以对数据总站上的数据进行查询、报表、打印等操作。
三、能源监控和管理硬件和软件
组建好了后,利用工业组态软件平台开发适合本单位的监控系统,该系统提供能源使用显示、数据分析、历史查询、各种报表等功能。1、系统功能:采用图形界面(图2),根据实际需要建总貌图、地理信息、报警查询、系统日报表、月负荷报表、日报表、仪表模拟,实时显示现场生产数据。各画面之间可方便的进行切换。2、对现场数据进行运算处理,根据用户的需要对现场原始生产数据进行统计计算,并通过各种形式实时显示(图3)。3、形成历史数据库可方便的进行分类查询(图4),包括:单元数据查询,实时生产数据查询、监测,各类历史数据查询,可根据用户的具体要求自动生成和打印各种报表以及报警等功能。以便数据管理部门或决策者分析能源使用情况,并提供数据管理决策的依据。
四、结语
管理能源工程系统是建立在自动化技术和信息技术基础上的,依据客观数据,对能源实际使用情况进行科学的分析,是锻造企业节能降耗最有效的方法。建立这个系统的目的就是要为锻造企业在减少能源浪费的同时,为优化工艺和生产组织提供实时、可靠的能耗管理系统、操作和管理平台。实现能源设备管理、运行管理,有效实施以客观的数据为依据的能源消耗评价体系,计效考核,提高管理能源工程的效率,及时了解真实的能耗情况和提出节能降耗的技术和管理措施,向管理能源工程要效益。
作者:李德华 段春霞 张怡军 单位:第一拖拉机股份有限公司