Acrel-5000能耗管理系統在南泰家紡項目中的應用

安科瑞 周菁

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰   

    摘要：傳統的工業(yè)自動(dòng)化控制系統主要包括3個(gè)層次，分別是設備層、控制層、以及信息層。設備層的功能是將現場(chǎng)設備以網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的形式掛接在現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上，依照現場(chǎng)總線(xiàn)的協(xié)議標準，設備采用功能模塊的結構，通過(guò)組態(tài)設計，完成數據采集、A/D轉換等?？刂茖迂撠煍祿牟杉约跋嚓P(guān)設備的控制動(dòng)作的執行等。信息層提供實(shí)現遠程監測和控制的平臺，以此實(shí)時(shí)掌握現場(chǎng)所有監控設備的運行狀態(tài)等。鑒于工業(yè)化項目中對數據處理的要求不斷提高，當前工廠(chǎng)還需要對采集的能耗數據進(jìn)行存儲、處理，通過(guò)圖形界面實(shí)時(shí)顯示，報表導出以及同比環(huán)比等功能來(lái)實(shí)時(shí)反應整個(gè)監控體系的能耗消耗狀況?，F通過(guò)南泰家紡項目來(lái)介紹Acrel-5000能耗管理系統 

關(guān)鍵詞：南泰家紡  能耗管理 無(wú)人值守  節能改造  能耗計量 

0 引言 

    工業(yè)智能化作為當前一級國內工業(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，以此提率，降低能耗。當前工業(yè)能耗管理作為工業(yè)智能化環(huán)節中重要的一部分，主要是針對工業(yè)生產(chǎn)中的設備進(jìn)行能源消耗監控，通過(guò)數據的長(cháng)期采集以及分析，針對性的提出及節能改造方案，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。 

    Acrel-5000能耗管理系統正是針對以上趨勢而研發(fā)的企業(yè)用戶(hù)端能耗管理系統。本系統通過(guò)對南泰家紡企業(yè)工廠(chǎng)內的重要設備回路進(jìn)行計量，通過(guò)對監測回路用電量的實(shí)時(shí)計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來(lái)顯示整個(gè)計量體系用電狀況，找出高能耗點(diǎn)或不合理用能習慣，為節約能源，用戶(hù)進(jìn)一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。 

    本文以南泰家紡為例，簡(jiǎn)單介紹Acrel-5000能耗管理系統在中航民用配電系統中的應用。 

1 項目介紹 

    江陰南泰家紡用品有限公司成立于2005年元月，公司廠(chǎng)房面積5萬(wàn)多平方米，擁有員工1600多人，2013年銷(xiāo)售收入已超過(guò)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(chǎng)，主要客戶(hù)之一是大的家居零售商——宜家，公司在宜家大中華區370多家供應商中排名。 

    南泰家紡在采用各種方式進(jìn)行節能管理和改造的同時(shí)，也受制于現有的硬件和軟件情況的限制。由于大部分能源消耗過(guò)程和能耗設備的監控采用的人工抄讀，缺乏智能儀表的記錄與自動(dòng)化系統的數據采集與分析。人工抄讀的數據時(shí)間間隔長(cháng)、及時(shí)性差，統計的方法單一，同時(shí)無(wú)法與生產(chǎn)技術(shù)人員進(jìn)行自動(dòng)化的結合，在能耗管理方面較企業(yè)還有較大的不足。 

    本項目要解決基礎能耗數據的智能化、自動(dòng)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)現各項能源的集中化管理；優(yōu)化電能消耗，降低電費支出；深入分析能源消耗過(guò)程與趨勢，實(shí)現能耗管理與生產(chǎn)技術(shù)緊密結合。 

2 用戶(hù)需求 

    （1）企業(yè)能耗管理系統平臺建設，包括能源數據采集與監控系統、能耗分析系統、主站服務(wù)器、數據備份與應急恢復系統和企業(yè)能源網(wǎng)絡(luò )系統。 

    （2）重要能耗設備、企業(yè)一級電能功耗、電量智能儀表安裝與數據自動(dòng)化采集； 

    （3）自動(dòng)裁床、絎棉能耗效率采集； 

    （4）空壓機、過(guò)模機自動(dòng)化數據采集； 

    （5）建立南泰家紡需量實(shí)時(shí)管理體系、能耗設備、生產(chǎn)車(chē)間的互動(dòng)式能耗管理組織與能力； 

    （6）所有能源數據采集通訊傳輸應可靠運行，不能有數據丟失并且數據應可靠保存在服務(wù)器上。數據采集與監測系統數據實(shí)時(shí)刷新； 

    （7）其它能耗管理相關(guān)工作； 

3 設計方案 

3.1參考標準 

     系統的設計滿(mǎn)足以下所列制造和試驗標準： 

JGJ/T 16-92                     《民用建筑電氣設計規范》 

GB/J63-90                       《電力裝置的電測量?jì)x表裝置設計規范》 

GB/T13730                       《地區電網(wǎng)數據采集與監控系統通用技術(shù)條件》 

GB2887                          《計算站場(chǎng)地技術(shù)要求》 

GB/50198-94                     《監控系統工程技術(shù)規范》 

DL/T 698.31-2010                《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規范-通用要求》 

DL/T 698.35-2010                《第3-5部分：電能信息采集終端技術(shù)規范-低壓集中抄表終端特殊要求》 

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》  

3.2系統構架設計 

    鑒于南泰家紡廠(chǎng)區的建筑規模、性質(zhì)，以及后續項目的可連帶發(fā)展的性質(zhì)，安科瑞電氣股份有限公司系統部根據用戶(hù)的幾點(diǎn)需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗，對該廠(chǎng)區的智能配電系統的搭建做以下設計：分別在老廠(chǎng)區配電室、新廠(chǎng)區配電室、三分廠(chǎng)配電室平配置串口服務(wù)器，串口服務(wù)武器通過(guò)廠(chǎng)區內網(wǎng)將數據傳輸至系統主機系統示意圖如圖1： 

圖1 

4 系統功能 

     上位機軟件采用Acrel-5000能耗管理系統，通過(guò)軟件進(jìn)行設備配置、數據庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監控及能耗數據分析處理等功能。 

 4.1 功能特點(diǎn) 

    Acrel-5000能耗管理系統采用全中文界面，操作簡(jiǎn)單方便；運行穩定可靠的特點(diǎn)。點(diǎn)擊相應快捷按鈕即可進(jìn)入相應的系統功能模塊；系統具有一次系統圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò )結構圖顯示；系統具有人機界面友好，顯示數據直觀(guān)，方便用戶(hù)查閱。  

4.2系統功能 

4.2.1主界面 

    結合工廠(chǎng)的生產(chǎn)特性，主界面顯示的數據為本項目的用電量（軟件正式運行之日起至當前），用電折合標準煤，當日的用電趨勢，用水趨勢。通過(guò)主界面可以詳細的了解整個(gè)廠(chǎng)區的總體的能耗數據以及當天的用電趨勢。 

4.2.2 用電主界面 

    用電主界面通過(guò)具體的數值以及柱狀圖顯示，形象直觀(guān)的反應了南泰家紡工廠(chǎng)的用能在日、月、年時(shí)間段內的同比情況。管理者可以通過(guò)此界面直接了解廠(chǎng)區內總體的能耗消耗數據嗎，為其優(yōu)化管理以及生產(chǎn)工藝提供一個(gè)直觀(guān)的趨勢統計。系統界面如圖3所示： 

                                    圖3 用電主界面 

4.2.3支路用能趨勢曲線(xiàn) 

    支路用能趨勢曲線(xiàn)主要是針對重要支路中的電參量實(shí)現曲線(xiàn)的顯示，通過(guò)曲線(xiàn)的形式具化其支路中電參量的變化趨勢，形象直接的反應支路負載在階段時(shí)間的運行狀態(tài)，為后期管理這維護提供直接的歷史數據。系統界面如圖4所示： 

                                       圖4 

 4.2.4 用能報表 

      用能報表將南泰家紡廠(chǎng)區的重要回路進(jìn)行階段時(shí)間的統計，并還可以通過(guò)報表的形式輸出，通過(guò)日、月、年報表的導出，與其生產(chǎn)的產(chǎn)量等掛鉤，通過(guò)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 

                                     圖7 

5 結束語(yǔ) 

     工業(yè)自動(dòng)化，信息化是工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，當前大部分工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)區還停留在人工抄表、用能明細不明朗的粗放管理的狀態(tài)。就南泰家紡而言，通過(guò)Acrel-5000能耗管理系統的搭建，將南泰家紡廠(chǎng)區內的3個(gè)廠(chǎng)區的主要用能細化，并實(shí)時(shí)存儲、分析、管理。通過(guò)具體的數據展示出廠(chǎng)區的用能趨勢以及用能習慣，為管理者后期優(yōu)化生產(chǎn)工藝以及優(yōu)化管理提供堅實(shí)可靠的科學(xué)依據。 

     南泰家紡項目中主要是針對廠(chǎng)區的用能進(jìn)行了能耗計量體系的搭建，后期還可以將廠(chǎng)區的用水、氣等其他用能納入系統，使系統的用能數據更加。再通過(guò)納入產(chǎn)能，計算出單耗，將各個(gè)班組的單耗進(jìn)行對比，制定合理的考核計劃，提高能源的使用率，降低成本。 

參考文獻 

[1]《電力電測數字儀表原理與應用指南》， 任致程、周中，中國電力出版社 

[2]《智能樓宇控制系統的設計與實(shí)施技術(shù)》， 黎連業(yè)、朱衛東、李皓，清華大學(xué)出版社 

[3]《智能電網(wǎng)用戶(hù)端電力監控與能耗管理系統產(chǎn)品選型及解決方案》，周中， 北京. 機械工業(yè)出版