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王海芹
1安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801;
摘要:介紹安科瑞電氣股份有限公司通過應用的、成熟可靠的硬件、軟件和網(wǎng)絡技術,準確、快速的記錄上海通用汽車南廠油漆車間能源消耗相關數(shù)據(jù),并提供能源數(shù)據(jù)監(jiān)控、查詢、分析工具,供各相關部門查詢分析能源相關信息。
關鍵詞:通用汽車;能源消耗;查詢;分析;
0 概述
上海通用汽車金橋基地位于上海浦東金橋開發(fā)區(qū),是上海通用汽車的*個制造基地。1997年,金橋基地擁有兩個整車廠和一個動力總成廠,占地面積共79.6萬平方米,建筑面積超過41萬平方米。金橋基地擁有世界水平的自動化生產(chǎn)線和制造工藝。
1、項目簡介
上海通用汽車金橋南油漆車間在建廠規(guī)劃時就考慮到能源計量系統(tǒng)的建立,為一部分設備配備了智能化能源計量設備,并預留了通訊接口,在采用各種方式進行節(jié)能管理和改造的同時,也受制于現(xiàn)有的硬件和軟件情況的限制。部分能源消耗過程和能耗設備的監(jiān)控采用的人工抄讀,缺乏智能儀表的記錄與自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與分析。人工抄讀的數(shù)據(jù)時間間隔長、及時性差,統(tǒng)計的方法單一,同時無法與生產(chǎn)技術人員進行自動化的有機結合,在能耗管理方面存在較大不便。部分能源消耗缺乏計量裝置?,F(xiàn)希望在此基礎上建立一套完整的、具有較高水平的能源管理系統(tǒng)。
2、項目背景
電表:
現(xiàn)場已安裝電表152塊,數(shù)據(jù)通過EMOS服務器收集,需要將其通過OPC接口轉發(fā)至能源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務器中。
天然氣:
原有天然氣無智能統(tǒng)計裝置,需加裝8塊智能天然氣表。
水表:
水表主要安裝于車間生產(chǎn)booth生產(chǎn)用水。
壓縮空氣:
壓縮空氣計量裝置主要安裝于車間生產(chǎn)booth現(xiàn)有的部分壓縮空氣管路上,采用渦街式能量計,安裝時需破管安裝。
能量表:
通過加裝能量表,對現(xiàn)場熱泵循環(huán)水及工藝冷凍水統(tǒng)計、計量,采用渦街式能量計,安裝時需破管安裝。
3、建設目標
實現(xiàn)車間能源消耗數(shù)據(jù)的要解決基礎能耗數(shù)據(jù)的智能化、自動化、可視化、可量化的收集與存儲;
建立車間級的能源管理平臺、實現(xiàn)各項能源的集中化管理;深入分析能源消耗過程與趨勢,實現(xiàn)能源管理與生產(chǎn)技術緊密結合;建立能耗監(jiān)測與公示平臺;推進單耗管理,實現(xiàn)企業(yè)的產(chǎn)量與能耗的有機結合,能夠按照時間、班次、產(chǎn)品批次等追溯能源消耗,支持產(chǎn)品單耗的量化管理。
能耗分層結構如下:
實現(xiàn)能耗總覽
從全局層面展示油漆車間所消耗的各類能源概況數(shù)據(jù),提供管理者查看用電、用水、天然氣、壓縮空氣、冷熱水等總能耗的分類占比、同比/環(huán)比比較,了解總體能耗趨勢以及達標情況。
實現(xiàn)能耗指標管理
提供各能源指標的設定,從總指標到分指標的分解。
針對車間管理層:從全局層面展示車間能源消耗概況數(shù)據(jù)。了解總體能耗趨勢及達標情況。
針對能源管理工程師:可細化查詢所有能耗狀況,可針對同類設備間、
不同班組間的橫縱向比較,挖掘節(jié)能空間。
針對責任區(qū)負責人:提供負責區(qū)域內(nèi)的能耗消耗數(shù)據(jù)的查詢。
綜合報表
根據(jù)所選擇的時間段和數(shù)據(jù)內(nèi)容一鍵生成各類報表,包括綜合能源報表、用電量報表、用水量報表、天然氣使用量報表、壓縮空氣使用量報表等等。各類報表中所含數(shù)據(jù)項均支持客戶定制需求。
單耗分析
單耗的綜合管理:查看單耗目標,結合同比、環(huán)比趨勢,及時發(fā)現(xiàn)未達標時存在的用能問題點。
橫向分析:分析一個生產(chǎn)線下不同班組間的分類能耗的單耗對比,便于確認班組間的單耗差異,找到節(jié)能空間。
縱向分析:將當前單耗與歷史單耗做對比,找到單耗突破點。
4 項目實施
車間能源管理系統(tǒng)可分為三層結構:現(xiàn)場設備層、網(wǎng)絡通訊層、站控管理層。
現(xiàn)場設備層:智能儀表(電表、水表、氣表、冷熱能量表等)
網(wǎng)絡通訊層:通訊管理機、協(xié)議轉換器、交換機、路由器等。
站控管理層:數(shù)據(jù)服務器、工控機、打印機、能源管理軟件等。
系統(tǒng)架構
現(xiàn)場表計實施改造
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| 需要讀取的參數(shù) | ||||||
電氣 | 低壓電表 | 累計電能 |
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公用動力 | 自來水 | 瞬時流量 | 累計流量 |
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天然氣 | 瞬時流量 | 累計流量 |
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壓縮空氣 | 瞬時質(zhì)量流量 | 累計質(zhì)量流量 |
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空調(diào)水 | 瞬時流量 | 累計流量 | 瞬時冷熱量 | 累計冷熱量 | 供水溫度 | 回水溫度 | ||
工藝水 | 瞬時流量 | 累計流量 | 瞬時冷熱量 | 累計冷熱量 | 供水溫度 | 回水溫度 | ||
熱水 | 瞬時流量 | 累計流量 | 瞬時熱量 | 累計熱量 | 供水溫度 | 回水溫度 |
系統(tǒng)部分功能畫面:
5 項目應用
實現(xiàn)車間能源消耗數(shù)據(jù)的智能化、自動化、可視化、可量化,發(fā)現(xiàn)可能存在的用能不經(jīng)濟問題,提出改進措施并推動整改,持續(xù)化車間用能,是一個循環(huán)改進逐步提升車間能效水平的綜合能源管理系統(tǒng)。持續(xù)改進過程如下圖所示:
通過對全車間各區(qū)域電、天然氣、水、壓縮空氣等能源介質(zhì)的統(tǒng)一綜合管理,使得車間能對各區(qū)域設備能源使用情況進行查詢分析,幫助車間人員發(fā)現(xiàn)潛在的節(jié)能機會,大限度地提高企業(yè)的能源利用效率,科學有效地管理企業(yè)的能源使用,從而降低能源使用費用,為建立節(jié)約型社會發(fā)揮作用。
參考文獻:
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[2].GB 15316節(jié)能監(jiān)測技術通則
[3].GB 17167用能單位能源計量器具配備和管理通則
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[5].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.11