能源管理系统方案

Contents系统方案概述改能源管理系统方案是以罗克韦尔自动化的核心软件产品实时监控软件FTViewSE、能源管理平台软件RSEnergyMetrix、以及开放性关系型数据库MSSQL为基础，并融合了现场通信技术、数据库技术、Web技术、SCADA/HMI技术、C/S及B/S技术等的一体化的数据采集监控系统方案。能源管理系统实时监控与信息管理系统的总目的是建立一种全局性的能源管理系统，构成覆盖能源信息采集及能源信息管理两个功效层次的计算机网络系统，实现对电能、天然气、压缩空气、采暖水、循环水和自来水等能源介质的自动监测，进而完毕能源的优化调度和管理，实现安全、优良供能、提高工作效率、减少能耗，从而达成减少产品成本的目的。系统涉及3大部分内容：能源数据采集，能源数据实时监控和能源数据分析公布管理。其重要功效是实现对全部与能源有关的数据采集，并在能源管理部门范畴内实现数据的公布，并可觉得公司管理级的MES、ERP系统提供用能信息。整个能源管理系统是以稳定可靠的工控PLC和上位管理服务器为核心并采用流行的、可靠的计算机网络构成的集中式数据采集监控分析管理系统。全厂设立一种集中能源监控中心。全厂能源调度监控中心通过网络从各能源子站中获取能源数据，实现全厂的能源数据集中监控和管理。并实现能源数据的集中管理和归档，并通过网络实现在能源管理部门范畴内的数据公布；全厂能源管理中心和各能源子站通过工厂已有网络结合在一起构成一种完整的系统。能源管理数采终端采用工业级控制设备PLC作为核心解决运算单元，各个能源子站都含有运算存储能力。能源管理数采终端集成以太网接口，通过光纤以太网与能源管理服务器系统实现通讯，网络构架简朴明了，系统安全可靠。系统数据流系统数据流如上图，在软件应用层次，系统以国际通用的OPC原则为软硬件原则。OPC原则是针对工业应用场合推出的软硬件通信原则，通用OPC原则能够实现工厂系统信息的互通互连，避免“信息孤岛”问题。现在，绝大部分工业软件硬件供应商都支持这种原则。总的来说，能够把系统分为三大部分：数采终端（能源子站），数据监控系统（能源实时监控子系统），数据管理与公布（能源管理分析子系统）。数采终端（能源子站）本系统内的现场信息采集和控制涉及多个能源介质，在能源管理系统应用中，罗克韦尔自动化的PLC由于其高可靠性与扩展性，已经在能源管理系统中获得了广泛的应用：平均无端障时间(MTBF)达成20,0000小时以上可靠性达成%以上通过工业现场原则认证如：UL、CSA（1类，2区，A、B、C、D组）、CE等。对应合同采用专有通讯合同模块，通讯合同底层由硬件完毕，由主程序调用。采用简朴易懂的工控通用命令，方便工厂工程师进行维护电气信号接口带光耦隔离。抗现场电磁干扰的能力控制器本地数据存储功效，网络中断时数据本地存储，确保数据的完整性模块可扩展，能够随着能源系统的完善，扩充进行扩展，保护顾客已有投资数据监控系统（能源实时监控子系统）能源实时监控子系统重要完毕能源数据实时动态监控、趋势图显示和故障异常报警等几大块功效，各能源子站的现场工艺数据首先通过传感器、智能仪表接入能源子站，同时，运用以太网，能源实时监控子系统实时采集能源数据，以和谐直观的界面表达能源设备和能源网络的运行状态，协助顾客及时、精确理解能源系统的运行状态，及时发现、解决问题。能源管理系统重要功效以下：数据采集和解决；能源工艺参数和设备的动态显示；报警显示和管理；趋势显示；历史数据的管理、存贮；能源统计报表的生成和打印权限的拟定能源实时监控服务器能源实时监控服务器是上位监控软件FTViewSE服务器端的运行平台，负责解决、存储、管理从现场能源子站传送来的实时数据。作为网络上的实时I/O服务器，同时又是控制网络中的报警服务器、趋势服务器，能源实时信息服务器是能源管理系统的数据实时解决中心，它将肩负整个能源管理系统的实时数据的存储和解决，因此含有十分重要的地位。系统基于先进的服务器/客户端构造，只需要在服务器端做一次布署，客户端通过工厂网络能够使用实时监控功效。客户端不需要重新布署。方便系统的更新维护。能源实时信息服务器采用Windows操作系统，安装运行工控级监控软件FTViewSEServer，可靠，稳定。能源实时监控客户机能源实时监控计算机是能源实时监控信息服务器的客户端。通过该客户端能够实现的功效：能源计量系统构造图显示全厂能源系统总揽图（各个仪表采集的各车间各能耗功率,负荷）动态显示各表读数（电，水，压缩空气，天然气，热水）各表具辅助参数显示（电压，电流，功率，流量，温度，压力等）能源计量系统事件统计，报警管理（表，终端，服务器故障）任意数据趋势显示，跟踪统计数据管理与公布(能源管理和能源监控系统)能源管理分析子系统重要完毕能源数据采集、存储、分析和数据公布几大块功效，各能源子站的现场工艺数据首先通过传感器、智能仪表接入能源子站，同时，运用以太网，RSEnergymetrix软件对能源数据进行采集，并存储进MSSQL原则数据库中，RSEnergymetrix提供多个能源数据分析管理工具，顾客通过RSEnergymetrix的IE界面接口就能够实现对能源系统管理、分析和数据分享。能源管理系统重要功效以下：数据采集和解决；报警显示和管理；趋势显示；历史数据的管理、存贮；能源统计报表的生成和打印；权限的拟定；用能信息的Web公布；实现与其它能源管理系统、MES或ERP系统连接和数据交换；能源管理分析服务器能源管理分析服务器是能源管理专用软件RSEnergyMetrix服务器端的运行平台，是整个能源管理系统的历史数据的存储中心，也是数据库管理软件的运行平台。RSEnergymetrix是罗克韦尔专门面对制造型公司推出的一套能源管理系统套件：图形化,对象化开发:RSEnergymetrix内置能源消耗单位、设备、仪表（水、气、电、汽表）等对象，只需要通过简朴的添加、复制等按钮就能够进行开发或者系统的扩展。无需复杂编程，确保系统的易使用，易扩展性和可用性支持二次开发，在提供原则对象的基础上，通过“输入窗口”提供二次开放接口（不是底层程序修改，或重写），通过输入简朴的体现式，就能够实现高级应用，如采用仪表数据进行设备的效率分析内置国际能源统计分析高级算法：回归分析等支持中、英文，已有项目证明中文的兼容性支持大范畴的应用，在Kraft等工厂已有成功案例(用到全美39个厂，一期7个厂，分布全美，通过公司广域网络进行连接)能源管理分析服务器重要任务是通过RSEnergyMetrix服务器完毕系统中历史数据的存储、管理，并向网络中的工作站和上层信息管理系统提供数据公布。即在工厂网络内的任何一台计算机通过一定权限的赋予都可作为能源管理分析的浏览器，并且浏览的界面是我们惯用的IE浏览器，无需另外安装其它软件。能源管理分析服务器完毕下列功效：定时归档各能源表含有关读数（小时，天，周）配备管理（将表具划入区域及设立分摊原则，能源单价设立，费用计算办法设立，权限设立，配备更改统计）生产能源消耗报表（按部门，表具，工作组等）精确成本分析与分摊数据导入，导出，修改接口通过内部网向公司公布，实现客户端使用浏览器进行浏览系统基于服务器/浏览器构造，顾客通过IE就能够编辑，修改和使用能源分析系统。能源管理分析服务器采用Windows服务器操作系统，安装运行罗克韦尔自动化公司的能源管理专用软件RSEnergyMetrix，和数据库平台MSSQL。能源管理系统客户机能源管理分析客户机是能源管理分析服务器的客户端。能够是能源管理部门内挂在以太网上的任意一台计算机。操作人员打开IE浏览器，连接到能源管理分析服务器即可浏览全部历史上的能源信息及分析成果，还能够浏览生成的能耗报表。同时提供界面为顾客实现手动数据录入功效。由于不规定安装任何其它软件，因此在本方案系统设备清单上没有配备此浏览器。

系统功效概述概述能源系统为您提供应你满足您公司需要的交钥匙能源工程系统。能源管理系统是在基于罗克韦尔自动化公司30年的工程系统的经验之上发展出来的，并能够提供应您原则能源产品,使您的系统很容易安装和维护。能源管理系统以全厂能耗为对象，实现能耗计量实时化，问题解决实时化。并在一定历史数据的积累下，为进一步能源数据的挖掘提供基础。我们提供合用于简朴系统与复杂系统的综合能源管理的解决方案。通过顾客化的软件，您能够采用易于理解的方式快速得到您需要的能量数据。从图形到数据库，综合能源管理解决方案提供了对能源使用的可视化与跟踪。数据的充足运用能给公司带来无穷的动力，为公司的管理和功效决策提供根据。无效的数据的堆集只会对公司的资源带来浪费，有效地运用数据意味着把数据放到你的指尖上。我们意识到将数据传送到在工厂中需要的地方是与测量是同样重要的。能源管理解决方案的实力就是把全部的能耗信息集成起来。我们的应用重要集中在通过下列的方式来节省你的成本：使你重新评定你的费用；避免昂贵的能源质量问题；意识并纠正能源问题；控制需求量以避免不利的成果。方案总体阐明能源管理系统方案是以罗克韦尔自动化的能源管理平台软件RSEnergyMetrix，FTViewSE为基础，并融合了现场总线技术、数据库技术、Web技术、SCADA/HMI技术、B/S技术等的一体化的数据采集监控系统方案。能源管理系统实时信息采集管理系统的目的是建立数据通讯网络，实现对能耗信息的自动监测，进而完毕能源的管理。实现安全、优良供能、提高工作效率、减少能耗，从而达成减少产品成本的目的。其中涉及数据采集，数据公布，和数据分析管理。其重要功效是实现全部能耗数据的采集，并在公司范畴内实现数据的公布。整个能源管理系统采用可靠的硬件平台辅以成熟的软件平台，构成的集中式数据采集监控分析管理系统。并实现能耗数据的集中管理和归档，并通过网络实现在公司内部范畴内的数据公布。系统功效能源数据采集采用PLC为核心实现能源管理系统是现在能源管理系统发展的大方向。基于罗克韦尔自动化丰富的能源管理系统的工程经验及能力，通过“浮动”地址技术，将来现场仪表的数量增减，仪表类型的调节，都能够在能源实时监控子系统上完毕。无需工程师到现场对PLC梯形图程序进行调节，进一步提高的系统的可靠性和易维护性。子站通过PLC通讯模块实现与现场串行总线（ModbusRTU，DL/T规约等RS485规约）上智能仪表的通讯，能源数据从仪体现到管理系统的软件平台，需要通过3个环节。PLC通讯模块和智能设备之间的请求和应答，一种总线上的全部仪表轮巡时间通讯模块和PLCCPU之间的数据通讯PLCCPU和能源管理软件之间以太网通讯其中，PLCCPU和通讯模块之间的通讯是通过机架内总线实现，带宽为百兆级别，罗克韦尔自动化的PLCCPU都支持百兆以太网通讯，应此第2、3个因素的时间都是毫秒级别，能够无视不计。要懂得数据采样延迟，需要对第1个因素进行具体研究。能源监控系统动态监视能源监控系统的动态显示对能源（水、电、油）进行实时监控，并提供从概貌到具体的动态图形显示。通过本系统能源子站，采集分布在工厂各个位置的能源信息，这些信息在能源子站PLC进行解决（滤波，标定）。实时监控系统服务器通过工厂以太网络通过预设周期采集各个能源子站中的电，水，汽等能源数据。也能够通过本系统对设备进行远程控制。通过本系统，能够对能源系统拓扑图，能源信息点状态，设备网络状态，报警信息和趋势等进行动态显示。某一种实时系统单线图界面示例以下：

图7－2监控系统能源网络图例通过实时监控系统，能够协助顾客实现：－能源分派网络系统图监控－有助于快速理解现场运行参数－跟踪统计个别参数运行状况图7－3监控系统报警界面图例实时监控系统是基于服务器/客户端构造，能够根据顾客数的增加进行扩展，而不用对系统的程序进行调节。现阶段，客户端布置在公用站房和变电所。实时监视系统显示信息为现场仪表回传数据，对于变电所变压器监视，通过采集温度保护器及智能开关信号（这些电表涉及在能源计量管理系统中）。实时监视供配电系统的运行状态数据；即智能开关，保护仪表通过总线回传数据根据顾客的需求对异常状态和数据及时发出报警；对回传数据报警信息，越界进行报警保存历史运行数据和曲线；保存历史报警事件的发生时间和内容；能源档案系统本方案除了系统的实时监控功效，更为重要的是能源信息的管理分析子系统。能源管理控制中心设有历史数据库，实时采集能源系统信息，定时存入能源耗用量及多个设备异常状态的实时数据以产生生产调度报表和事件统计报表。其功效以下列章节所述。1．二次开发，可扩张性系统是一种基于WEB的成熟平台，提供方便的二次开发平台接口，内置对象模型，无需额外编程，只需要通过简朴的“添加”，“编辑”等按钮，就能够设立计量仪表通讯方式，所属设备信息、部门信息、采集频率等等。图7－4能源管理系统和谐的开放界面2．能源档案计量仪表设备在系统里配备完毕后，系统将会从计量仪表中采集能源介质信息和其它有关能源动力信息。系统把这些数据存入ODBC兼容的开发数据库。建立能源设备负荷档案。系统提供原则报表工具和分析工具，顾客也能够根据需要自定义分析参数对象，方便地显示和分析计量设备的能源负荷档案。下面的报告用于支持能源档案系统：日，周，月，年的能源档案日，周，月，年的表格式报告可选的时间/日期档案可选的时间/日期表格式报告图7－5能源档案月历及其展开图例成本分析与分派系统如前面所述，系统采集能源信息并存入ODBC兼容的数据库构成能源档案,每个采样点能源数据会被分派到一种或多个费用中心。RSEnergyMetrix软件会被设定为可产生预设报告。此报告可允许顾客按照费用中心分派能源成本，生产能源验证帐单，分析能源帐单，并比较在不同收费单价架构下的费用。RSEnergyMetrix允许顾客进入尽量多的现存或假定的收费单价架构。图7－6能源费率输入界面图例图7－7能源费用分摊报表精确地按部门及生产分厂等分摊能源费用，自动产生各部门与各分厂帐单及使用报表；增强能源使用的觉悟性，为发明节省能源的激励机制提供根据；鉴别各部门及分厂的能源费用及其对效益的影响；提供能源历史数据；用经济杠杆来推动节能降耗。下面的报表用于支持成本分析与分派系统：月成本分摊报告月消耗报告能源对帐单报告单件产品的能源消耗：能够显示单件汽车产品的水，汽，电的能源消耗值报表及历史趋势分析曲线图7－8能源消耗报表图例图7－9单品能源成本分析图例能耗原则设定此系统将会提供一种长久的，持续的能源管理平台，以此把能源管理从现在的一种短期行为转换成一种有系统数据支持的、每时每刻与工厂管理有关的长久行为。系统运行一段时间后，积累下来的历史数据中有效数据的平均值将会用于设定有关设备、时间间隔、或有关生产过程的能耗原则。此能耗原则能够用来决定后来每个有关设备、时间间隔、或有关生产过程与否能够在能耗上达标。这些原则数据存入ODBC兼容的数据库中，并且系统提供直观的曲线来进行这样的比较。RSEnergyMetrix软件会被设定为可产生这类报告，此报告可允许顾客分析单位能耗，并比较在不同单体设备间、时间间隔内、或生产排产下的能源使用状况。图7－10能耗原则分析图例自定义能源报表罗克韦尔自动化能源管理系统中采用RSEnergymetrix业已提供的强大的分析功效，根据客户的需要，做为一种选