系統(tǒng)介紹:
廣州本田汽車公司能源管理系統(tǒng)是一個(gè)典型的大型企業(yè)能源管理及優(yōu)化調(diào)度,自動(dòng)選擇節(jié)能控制策略的管理,控制系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)分為三期工程。
一期:建立工業(yè)以太網(wǎng);對(duì)全公司的30個(gè)高壓配電房中的20個(gè)共76個(gè)高壓配電柜(安裝容量為46000kVA)98個(gè)模擬量。155個(gè)開關(guān)量實(shí)時(shí)檢測(cè),對(duì)公司16臺(tái)工3800kW的空氣壓縮機(jī)和全廠16個(gè)車間的用氣流量。壓力進(jìn)行測(cè)量并反饋控制,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度,自動(dòng)選擇高效率的空壓機(jī)投入進(jìn)行。以達(dá)到節(jié)能目的。共模擬量220個(gè),開關(guān)量110個(gè)控制開關(guān)量55個(gè),一期工程的測(cè)量值,計(jì)算值和控制量達(dá)712個(gè)。
二期工程是供水系統(tǒng),LPG系統(tǒng),和三個(gè)污水處理系統(tǒng)的檢測(cè);
三期工程是總裝機(jī)容量為6000kW的三十多臺(tái)空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能自動(dòng)控制運(yùn)行。
系統(tǒng)需求:
模擬量將達(dá)上千點(diǎn),開關(guān)量達(dá)1500點(diǎn),控制量達(dá)200點(diǎn)。分布范圍在十平方公里之內(nèi)。
能源管理系統(tǒng)全部投入運(yùn)行后,所有數(shù)據(jù)的采樣周期不能超過(guò)5秒鐘
雙機(jī)熱備份
實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度節(jié)能自動(dòng)控制。
研華解決方案:
經(jīng)過(guò)綜合比較,客戶選擇研華ADAM分布式數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品和橫河PLC建立系統(tǒng)。
ADAM-4571—以太網(wǎng)轉(zhuǎn)串口服務(wù)器
ADAM-4018M—分布式模擬量采集模塊
ADAM-4052—分布式數(shù)字量采集模塊
ADAM OPC SERVER—研華ADAM系列產(chǎn)品OPC軟件
方案架構(gòu)圖:
系統(tǒng)描述:
工業(yè)以太網(wǎng)的建立:
IBM服務(wù)器作為操作站和工程師站,橫河大型PLC可編程控制器,7臺(tái)研華以太網(wǎng)轉(zhuǎn)485通訊端口服務(wù)器ADAM-4571,由光纖和三個(gè)交換機(jī)組成一個(gè)EPA的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
工業(yè)以太網(wǎng)到串行總線的轉(zhuǎn)換:
ADAM4571支持多種協(xié)議包括TCP/IP,可將連接在它下面的帶485接口的設(shè)備上掛到工業(yè)以太網(wǎng)上。7臺(tái)ADAM-4571共下掛76個(gè)研華ADAM-4018M和ADAM-4052數(shù)據(jù)采樣模塊,采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)。
通訊的實(shí)時(shí)性:
工業(yè)以太網(wǎng)采用以太網(wǎng)交換技術(shù)和全雙工通訊技術(shù),在該網(wǎng)中還應(yīng)用了虛擬端口技術(shù),優(yōu)先權(quán)技術(shù),使網(wǎng)絡(luò)的沖突域不復(fù)存在,以避免出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象,確保提高網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)通訊性能
總線供電技術(shù):
連接到下層各車間的數(shù)據(jù)采集器采用光纖做傳送數(shù)據(jù)信號(hào),同時(shí)連接一條專用的電源線到現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備供下層變送器和執(zhí)行器作電源,這就提供一個(gè)干凈,可靠的供電源,確保整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和安全性,這在環(huán)境惡劣現(xiàn)場(chǎng)是十分必要的
網(wǎng)絡(luò)的安全性:
工業(yè)以太網(wǎng)把傳統(tǒng)的下層傳感器數(shù)據(jù)采樣層,中層監(jiān)控層和上層管理層3層網(wǎng)絡(luò)連接成一體,使數(shù)據(jù)傳輸變快,實(shí)時(shí)性更高。但也存在一定的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題,對(duì)此要采用網(wǎng)絡(luò)隔離,防火墻,訪問(wèn)權(quán)限控制等技術(shù),以保證網(wǎng)絡(luò)的最大程度的安全,以確??諌簷C(jī)自動(dòng)系統(tǒng)的控制正確,生產(chǎn)的正常。
應(yīng)用程序:
能源管理系統(tǒng)采用Interlution公司的iFX組態(tài)軟件操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序。iFX是該公司FX組態(tài)軟件的升級(jí)版,在報(bào)表,數(shù)據(jù)庫(kù)和曲線的功能上都有所改進(jìn)和擴(kuò)容,可升級(jí)為無(wú)限點(diǎn)版。應(yīng)用程序與下層數(shù)據(jù)采樣設(shè)備的連接應(yīng)用OPC軟件。本系統(tǒng)采用了研華公司,橫河公司的OPC Server。OPC的應(yīng)用使應(yīng)用程序與下層數(shù)據(jù)設(shè)備的通訊速度
提高和標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一,編程更方便。
壓縮空氣自動(dòng)節(jié)能控制系統(tǒng)控制策略:
壓縮空氣自動(dòng)節(jié)能控制系統(tǒng)根據(jù)全公司目前16個(gè)車間實(shí)時(shí)用氣流量和確??偣艿臍鈮悍€(wěn)定在特定的范圍內(nèi),按每天峰值、谷值和深夜值等劃分為多段區(qū)間,作為反饋控制條件。將16臺(tái)共3800Kw的空壓機(jī)按其出氣效率高低作為優(yōu)先次序(該次序在不斷變化,因空壓機(jī)優(yōu)先次序隨工作時(shí)間而改變。需清洗過(guò)濾網(wǎng)和換潤(rùn)滑油)決定實(shí)時(shí)投入的臺(tái)數(shù),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)運(yùn)行的空壓機(jī)都是最高效率的機(jī)組,達(dá)到節(jié)能效果
結(jié)論:
網(wǎng)絡(luò)自2003年7月份建立,各現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)控制設(shè)備逐一投入以來(lái),至今,全網(wǎng)無(wú)出現(xiàn)一次網(wǎng)絡(luò)故障。體現(xiàn)該系統(tǒng)具有很高的可靠性和安全性。
實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和節(jié)能控制優(yōu)化策略的計(jì)算也完全滿足合同要求。
系統(tǒng)自投產(chǎn)后,改變以前12名電工(分三班)每小時(shí)巡檢每一個(gè)高壓電房記錄抄表工作制度。現(xiàn)在從電工到公司總經(jīng)理都可以從電腦上看到每個(gè)電房和整個(gè)壓縮空氣系統(tǒng)的每個(gè)電柜,每臺(tái)機(jī)組的實(shí)時(shí)狀況。優(yōu)化節(jié)能自動(dòng)控制可使3800kW的16臺(tái)空壓機(jī)組節(jié)省5~8%的耗電量,鑒于上述取得的經(jīng)濟(jì)效益,
根據(jù)一期的良好實(shí)施情況,二期工程將在2005年內(nèi)確定實(shí)施。