EMS能源管理手册

MOX能源管理系统业绩 目 录 前言 1 MOX能源管理系统解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 2 MOX能源管理系统在中国的业绩 6 济南钢铁公司EMS案例分析 7 1 能源是当今世界经济发展中非常关注的一个问题，在当 前，国家正在大力倡导建立节约型社会和发展循环经济， 如何节能增效是目前企业面临的一个重要课题。同时，节能 降耗是企业可持续发展的永恒主题之一。它不仅是企业降低 成本，提高产品市场竞争力的重要途径，更是企业必须承担 的、促进全社会资源永续利用和环境持续改善的重要责任。 因此对于企业来说，搞好能源管理，提高能源使用效率具有 极其重要的意义。 能源管理系统，即Energy Management System（简称 EMS）是企业信息化系统的一个重要组成部分，它的主要功 能是实现能源系统分散的数据采集和控制、集中的管理调度 和能源供需平衡，以及实现所需能源预测，为在生产全过程 中实现较好的节能、降耗和环保的目标创造条件。即对生产 能源数据进行采集、加工、分析，处理以实现对能源设备、 能源实绩、能源计划、能源平衡、能源预测等全方位的监控 和管理功能，达到企业节能增效的目的。 建设能源管理系统将综合降低产品能源消耗，降低能源 生产和供应损耗，提高能源动力系统运行的安全性和可靠 性，同时减少人力成本，提高能源管理效率和质量，提高企 业信息化水平。 能源管理系统（EMS） 企业能源管理系统主要的管控对象为企业生产经营活动 所涉及到的水、电、气、风、油等各种能源介质。能源管理 系统对企业的电力系统、动力系统（燃气、热力、氧氮氩 等）、水道系统和部分环保数据实行集中监控和管理，从而 实现能源系统的统一集中调度控制和经济结算。 通过对能源系统实行集中监测和控制，一方面，实现从 能源数据采集——过程控制——能源介质消耗分析——能源 管理等全过程自动化、高效化、科学化管理、使能源管理与 能源生产、使用的全过程有机结合起来，提升能源管理的整 体水平。 另一方面，系统对生产过程中所发生的能源信息进行准 确汇总，同时对能源采集设备的运行转况进行实时监控。基 于系统强大的能源生产信息数据、制造执行系统的综合生产 信息及能源信息、ERP销售成本和能源业务日常管理等信息 数据，运用先进的数据处理与分析技术，实现能源系统的离 线生产分析和管理功能，包括能源生产管理统计报 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 、平衡 分析、质量管理、实绩管理、运行支持管理、预测分析等功 能。 能源管理系统的主要功能： ■ 通过对能源系统集中监控，大幅度提高企业能源系统劳 动生产率。 ■ 运用EMS强大的功能和手段对各能源介质实现有效在线 调控，充分利用工厂的二次能源，确保系统经济合理 运行，节能和环保效益贡献突出。 ■ 在能源系统异常和事故时，EMS通过集中监控作出及 时、快速和准确的处置，把能源系统故障所造成的影 响控制在最低限度，确保能源系统稳定运行。 ■ 基础能源管理从管理的角度，实现对能源的质量、工序 能耗和运行管理的前端控制和评估，从而为能源管理 的持续改进提供方向。 ■ 能源工艺参数、计量数据实时数据采集和处理功能。 ■ 能源基础历史数据存储、查询、分析、统计、分析功能。 ■ 能源生产、供应动态系统平衡调度。 ■ 能源消耗计划、核算管理 。 前 言 前 言 2 MOX中国自动化有限公司通过在国内冶金行业成功实施 多个大型能源管理系统，从软硬件平台到系统集成积累了一 系列的企业能源管理系统的成熟的解决方案。 EMS的系统网络架构如下图所示： EMS的系统软件架构如下图所示： MOX提供的企业能源管理系统采用分布式计算机信息系 统，由一级或多级监控中心组成。系统主要由三部分组成： 能源管控中心、能源信息网络和现场监控单元。 MOX能源管理系统解决方案 解 决 方 案 3 MOX能源管理系统解决方案的特点： ■ 基于UNIX平台的分布式MOSAIC软件平台系 统 为什么MOX要在EMS系统中引入基于Unix平台的MOSAIC 系统？ 从系统规模方面考虑，能源管理系统集中了企业所有的能 源生产数据，信息量非常巨大，通常在几万到数十万点的规 模。作为企业数据中心级应用优先采用的平台，实践证明基 于真正多任务的Unix在大规模数据并发处理能力方面更具优 势，可以满足企业生产规模日益扩大的需求。 从安全性方面考虑，病毒防范是企业信息化过程中面临的 一个主要问题。而对于Unix系统而言，用户几乎不需考虑防 病毒的问题。 从可靠性考虑，Unix完善的进程调度和管理功能使得系统 的核心任务可以在系统间任意迁移，使得系统的负载平衡分 布，同时还可以轻松实现系统进程的多重化冗余，极大增强 了系统的可靠性能。 MOSAIC软件平台的主要优势体现在： ● 高可靠性的带负载平衡的N级备份 对于大型的以10万点计的实时数据库来说，这种任务分 布的机制由于可以做到负载平衡而大大优于传统的主备服务 器机制。当任意一台服务器停机时，本来在这台服务器上运 行的所有可分布任务可以被其它服务器接管。我们称之为带 负载平衡的N级备份。 ● MOSAIC采用结构化、面向对象的关系型实时数据库管 理系统 为了满足生产、控制和管理系统在操作性能、分布和规 模化方面的需要，MOSAIC采用了先进的关系型数据库管理系 统（RDBMS）来支持其实时分布式的应用软件结构。这个数 据库管理系统（RDBMS）兼容了关系型的，面向对象的，实 时的和分布式的系统的所有优点，是目前最先进的数据管理 系统。 MOSAIC是以设备为对象构建实时数据库，传统的数据点 作为成员数据变为了设备对象的一个属性。这种结构化、对 象化的实时数据库相比较传统的平面数据库，大大提高了数 据检索和访问的速度及效率。 ● 先进的Cluster技术 Cluster技术的意义在于，可以按照实际地理位置或其 它任意逻辑关系，把一个庞大的SCADA系统数据库的数据采 集任务，分布给一群规模较小的SCADA系统，同时可以采 用先进的实时数据库管理技术高速高效的把这些规模较小的 SCADA系统的数据集中到控制中心的中心数据库来监控管 理。这样就摆脱了传统SCADA系统调度中心必需直接和数据 采集装置通讯的瓶颈，创造了用飞速发展的IT技术解决传统工 业技术难题的典范。 ● 灵活的进程调度分布技术 MOSAIC独有的进程调度管理功能可以把大规模数据采集 和处理任务分布到不同的服务器上运行来实现负载平衡。 ● 系统的集中管理和维护 有权限的用户，可以在MOSAIC系统中任意一台服务器或 工作站上修改MOSAIC系统配置，在提交以后系统自动同步所 有MOSAIC系统上RDBMS数据库的配置。 MOX能源管理系统 解决方案 解 决 方 案 4 ■ 功能强大的MOX Gateway通讯网关 通常能源管理系统要从企业每个工艺段去采集数据，而 每个工艺段通常都采用各式各样品牌的PLC及DCS系统。 构建企业能源信息网络，网络安全至关重要。如何解决 企业能源信息网络与现场控制系统网络联网所带来的安全问 题是系统解决方案中必须考虑的一个问题。MOX公司提供的 MOX Gateway通讯网关解决方案，可从根本上解决由此带来的 问题。 作为能源信息网络与现场控制系统间的物理隔离，MOX Gateway通讯网关既可阻断网络病毒在两个系统间的传播， 同时又可将现场各式各样、种类繁多的的通讯 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 转化为 单一、高效的网络通讯协议，如DNP3.0、IEC104、Modbus TCP等 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 SCADA协议。 MOX Gateway通讯网关可实现与绝大部分的控制系统进行 通讯，这些系统包括但不限于： ● Modicon Quatumm PLC系统 ● Siemens S7-200 ● Siemens S7-300 ● SiemensS7-400 ● GE VersaMax PLC系统 ● GE 90-30 PLC系统 ● GE 90-70 PLC系统 ● AB PLC5 ● AB ControlLogix5000系统 ● Yokogawa的CS1000，CS3000系统 ● ABB AC800M DCS系统 MOX Gateway通讯网关支持的协议包括但不限于： ● Profibus DP ● ControlNet ● Modbus、Modbus TCP ● Modbus Plus ● DF1，TCP Socket ● IEC101，IEC104 ● DNP3.0 ● ASCII ■ 高效协议 采用先进的通讯协议DNP3.0、IEC104、IEC102（电度量 通讯协议）。 解 决 方 案 5 ■ 能源管理理念和平衡策略： 基础能源管理部分主要包含以下模块： 计划实绩模块 ● 能源实绩消耗/回收 ● 能源平衡管理 ● 能源计划管理 运行支持模块 ● 运方单、停复役单管理 ● 能源平衡能流图 ● 调度值班日志管理 ● 能源事故预案管理 分析预测模块 ● 能源供需计划分析 ● 能源供需实绩分析 ● 能源消耗预测分析 ● 能源指标查询分析 能源质量管理模块 ● 监测内容制定 ● 介质质量管理 重点用能设备管理 ● 重点能源设备设计参数管理 ● 重点能源设备故障信息管理 ● 重点能源设备维修信息管理 解 决 方 案 MOX能源管理系统 解决方案 6 MOX能源管理系统在中国的业绩 中 国 业 绩 EMS业绩： 济南钢铁公司全厂能源管理系统 宝钢集团不锈钢公司全厂能源管理系统 宝钢集团梅山钢铁公司全厂能源管理系统 宝钢集团浦钢搬迁罗泾工程全厂能源管理系统 南京钢铁公司全厂能源管理系统 马鞍山钢铁公司全厂能源管理系统 宁波建龙钢铁公司全厂能源管理系统 EMS相关系统： 太原钢铁公司全厂计质量系统 张家港浦项钢铁公司全厂计量系统 天津钢管厂全厂数据采集系统 石家庄钢铁公司能源数据采集系统 7 案 例 分 析 项目背景 济钢生产规模日益扩大，对能源数据的检测、监视与调 度势在必行。水、电、煤气、蒸汽、氧气、氮气、压缩空气 等能源介质是公司的核心动力，在公司的生产、生活诸方面 发挥着不可替代的作用。 加强能源资源调度与管理，从根本上解决各种能源资 源浪费与短缺问题，必须实现能源资源管理的信息化和现代 化，建立整个能源管理控制中心的信息管理系统，完成对钢 铁企业能源数据的宏观和微观上的调度，从而提高企业生产 效率和增强企业竞争力。 能源管理系统的建立不仅对济钢能源的统一调度、提 高劳动生产率、优化煤气平衡、减少煤气放散、提高环保质 量、降低吨钢能耗都将发挥重要作用，而且它对于事故预案 的制定和执行、事故原因的快速分析和事故的及时判断处 理、正常和异常情况时的能源供需的合理调整和平衡都是十 分有效的。 济钢能源管理控制系统（Energy management system， 简称EMS）是济钢信息化系统的一个组成部分，对能源数 据进行采集、加工、分析，处理以实现对能源设备、能源实 绩、能源计划、能源平衡、能源预测等全方位的监控和管理 功能。 济钢能源管理控制系统（EMS）的设计，按照集过程监 控、能源管理、能源调度为一体的厂级管控一体化计算机系 统的理念进行。监控管理的主要能源介质有：电力、煤气（ 焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、混合煤气）、压缩空气、 氧气、氮气、氩、蒸汽、生产水、生活水等。能源管理控制 系统的建立对济钢能源系统加快实现集中统一调度、在公司 层面优化煤气平衡、减少煤气放散、提高环保质量、降低吨 钢能耗、提高劳动生产率和能源管理水平将起到十分明显的 促进作用。 通过能源管理控制中心实现对各种能源介质的优化决策 调度，及时了解和掌握各种能源的生产、使用和运行工况， 做到科学决策，正确指挥，确保安全、可靠、经济、优质运 行，实现从经验型到分析型调度职能的转变。 项目规模 整个EMS系统分成煤气调度监控系统、电力监控调度系 统、水调度监控系统、气系统（氧气、氮气、压缩空气）及 蒸汽等调度监控系统。 济钢EMS系统设计规模I/O点数为100,000点，其中： ■ 煤气系统10,000点 ■ 水系统及其它10,000点 ■ 电力系统80,000点 整个EMS系统共包含100多个数据采集站和通讯网关，其 中： ■ 煤气系统：30多个MOX Unity数据采集站和MOX Gateway 通讯网关 ■ 电力系统：40多个IEC104和IEC102电力管理通讯 机，35个变电所。 ■ 水系统和其它：20多个MOX Unity数据采集站和MOX Gateway通 讯网关。 系统基本功能 济钢能源管理控制系统的基本功能有：能源介质数据采 集、能源设备状态监控、基本能源管理。 1)数据采集功能 将全公司的能源数据采集进入系统，供数据监视、报 警、数据分析、数据计算、数据统计等用。 2)监控功能 实现煤气加压机系统、煤气混合系统、煤气放散调节系 统等设备的远程调整和管理（在济钢能源平衡模型基础上， 实现实时的能源平衡调整）、管辖范围内的全厂能源设备的 监控、系统故障报警和分析、并对能源管理中心管辖的设备 进行操作控制。作为能源的生产指挥控制中心，EMS将负 责日常的能源生产调度，保证主作业线正常有序的生产，并 在突发事件期间实施能源应急调度策略，确保能源供应的安 全。 3)基本能源管理功能 将采集的数据进行归纳、分析和整理，结合生产计划的 数据，进行能源管理工作，包括能源实绩分析管理、能源质 量管理、能源平衡管理、能源预测分析、运行管理支持等。 济南钢铁EMS案例分析 8 案 例 分 析 系统网络结构 济钢能源管理系统采用现场光纤环网、中央核心千兆网 络和标准客户以太网的三层结构。 按照济钢厂区地理位置的分布，形成两个主干光纤环 网，每个主干环网分布若干个子站。每个子站配置12个多 模光口和12个RJ45电口，均为100M网络接口。现场各MOX Unity数据采集站和连接现场控制系统的MOX Gateway通讯网关 分别接入到主干光纤环网的各个子站，形成星型网络结构。 能源管理信息网络的结构如下图： 中央核心千兆网络为能源管理信息系统的核心服务器网 络，采用冗余配置，系统的MOSAIC服务器、Oracle历史数据 服务器、能源管理应用服务器、Web服务器通过冗余千兆网卡 接入中央核心千兆网。同时中央核心千兆网络的2台核心交换 机还用于管理整个网络系统中的VLAN及路由等。 标准客户以太网用于连接各子系统操作站、能源管理工 作站、调度管理工作站、以及大屏幕工作站等。标准客户以 太网采用100M交换网络，它通过2个1000M端口分别连接到 2台核心交换机上。 9 系统配置 根据济钢的生产规模，整个系统配置4台的基于Sun Solaris操作系统的Mosaic实时服务器，提供4重化的系统冗余 配置，Mosaic实时数据服务器主要负责处理EMS系统的核心 进程，这些核心进程包括： ■ 数据通讯 ■ 数据处理 ■ 报警 ■ 事件 ■ 历史数据（Historian） ■ 权限管理等 正常情况下， 4台M o s a i c实时服务器中，其中的 Server1和Server2负责电力子系统的核心任务和数据处理， Server3负责煤气子系统的核心任务和数据处理，Server4负 责水子系统的核心任务和数据处理，从而实现系统的负载平 衡。当其中的一台服务器出现故障时，其它的服务器会自动 接管它的任务，实现系统的冗余。 系统配置一台基于Sun Solaris操作系统的Oracle历史服 务器，用于存储能源系统管理信息历史数据，Mosaic实时数 据库通过ODBC接口将生产能源数据按指定的格式定时送入 Oracle历史服务器进行归档和分析。同时Oracle历史服务器还 将负责存储和处理来自ERP系统的管理数据，以及基础能源管 理数据。 系统还配置了MOX Gateway通讯网关，这些网关主要用于 与现场的控制系统进行通讯和数据交换，包括： ■ Modicon Quatumm PLC系统 ■ Siemens S7-200 ■ Siemens S7-300 ■ SiemensS7-400 ■ GE VersaMax PLC系统 ■ GE 90-30 PLC系统 ■ GE 90-70 PLC系统 ■ AB PLC5 ■ AB ControlLogix5000系统 ■ Yokogawa的CS1000，CS3000系统 ■ ABB AC800M DCS系统 等等 济南钢铁EMS案例分析 案 例 分 析 10 系统特点 1)基于UNIX平台的分布式MOSAIC系统 ■ 提高了系统的可靠性和运行效率 ■ 是实现无人职守站安全、高可靠运行的保障 2)引入MOX Gateway通讯网关解决方案，有效隔离能源 系统与现场控制系统，彻底解决联网安全问题 ■ 采用MOX Gateway Profibus-DP通讯网关，实现对现场 已有控制系统，如S7-300、GE 90-70、GE 90-30以及GE VersaMax进行通讯； ■ 采用MOX Gateway ControlNet通讯网关，实现EMS系统和 现场已有AB Controllogix5000系统进行通讯； ■ 采用MOX Gateway Modbus、Modbus TCP、Modbus Plus 通讯网关，实现对现场TSX Quantum PLC、Siemens S7- 400、ABB AC800M以及Siemens S7-200进行通讯； ■ 采用MOX Gateway DF1、Socket通讯网关，实现对现场 AB PLC5以及Yokogawa CS 1000和CS 3000 DCS系统进 行通讯。 3)采用先进的通讯协议DNP3.0、IEC104、IEC102（电 度量通讯协议）。 煤气系统和水系统采用DNP3.0，电力系统采用IEC104， IEC102协议 ■ DNP3.0 ● 成熟并被广泛使用的SCADA通讯协议 ● 支持主动上报功能 ● 可配置按需扫描和定时扫描 ● 支持SOE时标功能 ■ IEC104 ● 基于TCP的电力远动设备传输规约 ● IEC国际标准和中国部颁标准 ● 支持选择返校功能，操作可靠 ● 支持SOE时标功能 ■ IEC102 ● 电度量的标准传输规约 ● 可传输批量事件信息 ● 支持终端设备信息传输 4)成熟的能源管理和能源平衡策略 ■ 计划实绩模块 ■ 运行支持模块 ■ 分析预测模块 ■ 能源质量管理模块 ■ 重点用能设备管理 案 例 分 析 1111 人机界面 济南钢铁EMS案例分析 案 例 分 析 12 案 例 分 析 1313 人机界面 济南钢铁EMS案例分析 案 例 分 析 14 案 例 分 析 1515 笔记 Copyright © 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