一、案例簡(jiǎn)述 

清遠市某公司，屬于傳統的皮革制造型企業(yè)，公司大部分生產(chǎn)設備依靠廠(chǎng)內鍋爐提供生產(chǎn)所需的熱能，而鍋爐自身需要消耗電能和煤炭來(lái)維持熱能的供應，以滿(mǎn)足生產(chǎn)過(guò)程的需要。

現階段，廠(chǎng)內對于鍋爐的管理主要依靠人工走訪(fǎng)，手動(dòng)記錄，這種模式出錯率高、資料存儲困難，生產(chǎn)設備利用率也相對低下，管理時(shí)效性差的問(wèn)題更是十分明顯。在2017年底，該企業(yè)決定新建一套先進(jìn)的能源管理系統，用來(lái)解決這些已經(jīng)存在的問(wèn)題，同時(shí)能夠對企業(yè)未來(lái)用能進(jìn)行指導以及改善。

該系統的建設定位于信息化類(lèi)項目，主要內容包括：設備層的改造及數據采集網(wǎng)絡(luò )、SCADA監控系統、能源管理系統的搭建，項目的主體則是能源管理系統。

本項目需要針對該企業(yè)兩個(gè)廠(chǎng)區的鍋爐系統及其相關(guān)設備進(jìn)行升級改造，將原先分散的能耗數據，經(jīng)由快速、穩定、可靠的數據采集網(wǎng)絡(luò )，匯總至SCADA監控系統，并對其進(jìn)行儲存、監控和轉發(fā)。同時(shí)，需要以曲線(xiàn)、報表等形勢直觀(guān)的展示數據信息，實(shí)現對生產(chǎn)過(guò)程的數字化、可視化監控。能源管理系統則直接對接SCADA系統，獲取相關(guān)的能耗數據并進(jìn)行計量、處理與加工，分析能源運行實(shí)績(jì)，管理者根據分析出來(lái)的數據，加強能源使用的計劃性、均衡能源負荷、最終達到節能增效的目的。

二、案例價(jià)值

2.1. 案例亮點(diǎn) 

• 項目所采用的ForceControl V7.1、ForceCon-EMS產(chǎn)品均由力控元海自主研發(fā)，并充分延續了力控產(chǎn)品系列的可組態(tài)思想，并且產(chǎn)品間能夠實(shí)現無(wú)縫對接，在大幅縮短項目建設周期的同時(shí)，也降低了二次開(kāi)發(fā)難度；

• 項目采用C/S以及B/S結合的系統架構，能夠實(shí)現多并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)的功能，實(shí)現靈活管理的作用；

• 建設完成的系統具有豐富的二次開(kāi)發(fā)接口，支持與第三方平臺的無(wú)縫對接；

• ForceControl V7.1產(chǎn)品支持多達3000種工業(yè)驅動(dòng)協(xié)議，能夠實(shí)現與設備層的快速對接，達到節省驅動(dòng)開(kāi)發(fā)費用和縮短工期的作用；

• ForceCon-EMS產(chǎn)品具備豐富的能源管理組件模塊，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單配置后，就能夠實(shí)現對能源介質(zhì)進(jìn)行全方位、多維度的分析，簡(jiǎn)單易用。

2.2. 案例價(jià)值

• 通過(guò)該項目的建設，實(shí)現了系統自動(dòng)對能耗數據進(jìn)行分類(lèi)分項統計分析，使管理者有據可依，并有針對性地制定出行之有效的能源管理制度和設備管理辦法，優(yōu)化排產(chǎn)方案，并及時(shí)調整能源使用結構。

• 系統僅投產(chǎn)一年多時(shí)間，便取得了顯著(zhù)成功，其改善表現在：設備利用率由原先的60%提升到80%，生產(chǎn)效率由原來(lái)的73%提升到86%。

三、案例分解 

3.1. 系統框架

本系統框架主要包括：現場(chǎng)設備層、數據采集網(wǎng)絡(luò )、能源調度管理中心等三級物理結構組成，如下圖：

3.2. 核心功能

3.2.1. 運行監控

• 支持實(shí)時(shí)展示每臺鍋爐早晚班的用電量、用煤量和熱能耗，自動(dòng)計算出每臺鍋爐每天用煤的燃燒值；

• 支持實(shí)時(shí)查看每臺鍋爐的出入口油溫和排煙溫度變化的曲線(xiàn)圖，并通過(guò)設置時(shí)間，查看關(guān)于溫度歷史數據的曲線(xiàn)和報表，還支持導出EXCEL格式的報表、打印報表等便捷功能。

3.2.2. 燃燒值查看

• 支持直觀(guān)查看前一天每臺鍋爐的燃燒值信息；

• 支持根據日期條件進(jìn)行查詢(xún)，得到每臺鍋爐燃燒值歷史數據的曲線(xiàn)和報表，通過(guò)導出功能，還能夠直接導出選定報表的數據。

3.2.3. 電流查看 

• 支持查看每臺鍋爐三相電流的實(shí)時(shí)數據；

• 支持以按時(shí)間查詢(xún)的方式，得到每臺鍋爐電流歷史數據的曲線(xiàn)和報表。

  
  

3.2.4. 能耗分項分析

支持按照能源介質(zhì)（電、煤、熱能）、廠(chǎng)區進(jìn)行分廠(chǎng)區、分能源介質(zhì)、分層次分析。運用餅圖和柱狀圖形象的展示各廠(chǎng)區下所屬能源結構的組成及各能源介質(zhì)的具體流向；通過(guò)時(shí)間維度（天、周、月、季、年）可以查看各分類(lèi)的歷史數據。包括了：用電分析、用煤分析、用熱能分析等。

3.2.5. 能耗趨勢分析

• 支持通過(guò)將不同時(shí)間段同種能源介質(zhì)進(jìn)行比較，然后直接觀(guān)察其增減變動(dòng)情況及變動(dòng)幅度；

• 支持通過(guò)趨勢分析，能夠及時(shí)掌握各廠(chǎng)區各種能源介質(zhì)的使用情況，為下一步調整能源計劃提供支撐；

• 支持通過(guò)基于時(shí)間維度（天、周、月、季、年）的分析，可以查看各種情況下能源介質(zhì)的變化趨勢。

  
  

3.2.6. 能耗同/環(huán)比分析

支持通過(guò)對能源介質(zhì)的同/環(huán)比分析，為管理人員提供直觀(guān)的各能耗趨勢和增長(cháng)率。

3.2.7. 能耗對比分析

支持通過(guò)時(shí)間維度（小時(shí)、天、周、月、季、年）對比分析同類(lèi)能源介質(zhì)，及時(shí)了解不同時(shí)間段能源的使用情況。

3.2.8. 能耗統計表

• 支持按照時(shí)間維度（日、月、年）統計各廠(chǎng)區下面各能源介質(zhì)的使用情況。

• 支持按日、月、年的查詢(xún)方式，對能耗數據進(jìn)行分類(lèi)分項統計，并生成報表，為后期管理者制定戰略性決策提供數據支撐。

  

  

  
  

3.2.9. 能源計劃

• 支持按照時(shí)間維度（日、月、年）設置各部門(mén)下面各能源介質(zhì)允許能耗的上下限。

• 生產(chǎn)過(guò)程中，一旦出現能耗超過(guò)/低于設定值，系統將會(huì )自動(dòng)報警。

  
  

3.2.10. 報警

對能耗超限額、設備通信故障等情況進(jìn)行預警和報警。

四、技術(shù)提取

• B/S架構設計，支持Web瀏覽器不需要安裝任何客戶(hù)端軟件； 

• 為企業(yè)定制能源管理計劃，按級添加日、周、月、季、年用能計劃；

• 多樣化能耗分析圖表，同比環(huán)比能耗分析；

• 兼容多種關(guān)系數據庫，支持市面上主流的關(guān)系數據庫如SQLServer、Oracle等；

• 豐富的圖表分析模塊包括報表、報警、趨勢、柱狀圖、餅圖等；

• 開(kāi)放式接口設計，支持OPC、OPC UA、ODBC/SQL、ActiveX、WebService的訪(fǎng)問(wèn)；

• 可靠的工業(yè)通訊設計，工業(yè)協(xié)議多達3000種驅動(dòng)協(xié)議；

• 強大的編譯及運算引擎，應用程序、數據改變、條件、自定義函數等多事件腳本；

• 冗余設計，支持設備冗余、控制網(wǎng)絡(luò )冗余、服務(wù)器冗余等工作方式；

• 容錯能力，程序進(jìn)程之間采用分離的服務(wù)技術(shù)，數據傳輸斷線(xiàn)重連與恢復機制。