能耗管理系統(tǒng)為南泰家紡項(xiàng)目提供節(jié)能方案

1、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(diǎn)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?？刂茖迂?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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制的平臺，以此實(shí)時掌握現(xiàn)場所有監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等。鑒于工業(yè)化項(xiàng)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(shí)時顯示，報表導(dǎo)出以及同比環(huán)比等功能來實(shí)時反應(yīng)整個監(jiān)控體系的能耗消耗狀況。現(xiàn)通過南泰家紡項(xiàng)目來介紹Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)關(guān)鍵詞

2、：南泰家紡 能耗管理 無人值守 節(jié)能改造 能耗計量0引言 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(shí)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(diǎn)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。 工業(yè)智能化作為當(dāng)前國際一級國內(nèi)工業(yè)改革的熱點(diǎn)，針對工業(yè)制造中流程工藝等進(jìn)行優(yōu)化升級，以此提高效率，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

3、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。 本文以南泰家紡為例，簡單介紹Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)在江陰南泰家紡能耗管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。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(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB/50198-94 監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范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JGJ/T 16-92 民用建筑電氣設(shè)計規(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 698.35-20

4、10 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1項(xiàng)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，主要客戶之一是全球最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)商中排名前茅。 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

5、限制。由于大部分能源消耗過程和重點(diǎn)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(xiàng)目重點(diǎn)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(shí)現(xiàn)各項(xiàng)能源的集中化管理；重點(diǎn)優(yōu)化電能消耗，降低電費(fèi)支出；深入分析能源消耗過程與趨勢，實(shí)現(xiàn)能耗管理與生產(chǎn)技術(shù)緊密結(jié)合。2用戶需求 建立南泰家紡需量實(shí)時管理體系、重點(diǎn)能耗設(shè)備、生產(chǎn)車間的互動式能耗管理組織與能力； 所有能源數(shù)據(jù)采集通訊傳輸應(yīng)可靠運(yùn)行，不能

6、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(shí)時刷新； 自動裁床、絎棉能耗效率采集； 空壓機(jī)、過模機(jī)自動化數(shù)據(jù)采集； 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)。 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； 其它能耗管理相關(guān)工作；3設(shè)計方案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(xiàng)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(diǎn)需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗(yàn)，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

7、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14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(diǎn)Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。點(diǎn)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)功能用電支路趨勢分析 統(tǒng)計各區(qū)域、各設(shè)備電能消耗，準(zhǔn)確定位用電消耗大戶，制定節(jié)能績效考核制度，推動

8、節(jié)能降耗的真正有效執(zhí)行。為用能重點(diǎn)設(shè)備建立運(yùn)行記錄檔案，長期跟蹤記錄設(shè)備運(yùn)行過程中的能效分析評估結(jié)果，結(jié)合設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)記錄，為設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)提供依據(jù)。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(xiàng)目的用電量（軟件正式運(yùn)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4.2.3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(shí)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(yùn)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

9、統(tǒng)界面如圖4所示： 圖44.2.4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 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 用電主界面分項(xiàng)用電數(shù)據(jù)統(tǒng)計 將電耗進(jìn)行逐時、逐日、逐月、

10、逐年統(tǒng)計。統(tǒng)計數(shù)據(jù)采用餅圖、柱狀圖、線圖、區(qū)域圖等各種圖形展示方式，直觀反映各項(xiàng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的數(shù)值、趨勢和分布情況。能耗數(shù)據(jù)同環(huán)比分析 將各種類型和各主要耗能設(shè)備的能耗與去年同期值和上月值進(jìn)行同比環(huán)比分析，檢驗(yàn)節(jié)能效果，根據(jù)分析結(jié)果執(zhí)行節(jié)能績效考核，以及節(jié)能目標(biāo)的修正。能耗數(shù)據(jù)分時統(tǒng)計 將能源類型、負(fù)載類型、區(qū)域能耗按照時間區(qū)分，按時、天、月、年、工作日、非工作日等對用能數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位對比分析，精確掌握能源具體消耗情況?？蓪⒚刻煊媚馨磿r段設(shè)置峰、平、谷，統(tǒng)計各時段能耗，降低閑時能耗。 圖75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(shí)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(jiān)實(shí)可靠的科學(xué)依據(jù)。 南泰家紡項(xiàng)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