應用背景
國家發(fā)改委會(huì )同有關(guān)部門(mén)制定的《節能減排綜合性工作方案》，明確了2010年中國節能減排的目標任務(wù)和總體要求?！斗桨浮分赋?，到2010年，中國萬(wàn)元國內生產(chǎn)總值能耗將由2005年的1.22噸標準煤下降到1噸標準煤以下，降低20%左右；單位工業(yè)增加值用水量降低30%。“十一五”期間，中國主要污染物排放總量減少10%；全國城市污水處理率不低于70%，工業(yè)固體廢物綜合利用率達到60%以上。
鋼鐵工業(yè)是耗能型工業(yè),其耗能量占我國總能耗的10%左右。當前，在我國加速經(jīng)濟發(fā)展的進(jìn)程中，能源生產(chǎn)還難以適應市場(chǎng)對能源的需求，因此，能源價(jià)格仍呈上升趨勢，這將給耗能型的鋼鐵企業(yè)帶來(lái)巨大的市場(chǎng)競爭壓力。
同時(shí)冶金工業(yè)能耗居高不下和環(huán)境質(zhì)量不如人意是長(cháng)期困擾冶金企業(yè)發(fā)展的難題，尤其是黨的十七大提出把節能環(huán)保作為一項基本國策，保持國民經(jīng)濟的又好又快發(fā)展，采用信息技術(shù)作為平臺, 綜合新技術(shù)、新工藝、配套技術(shù)和管理措施, 減少消耗, 形成安全、穩定、經(jīng)濟和高效的能源供給系統, 對于降低鋼鐵生產(chǎn)成本, 改善環(huán)境質(zhì)量, 提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力具有極為重要的意義。
鋼鐵廠(chǎng)的能源消耗約占鋼鐵成本的20%~40%。不同的裝備水平, 工藝流程, 產(chǎn)品結構和能源管理水平對能源消耗都會(huì )產(chǎn)生不同的影響。實(shí)用經(jīng)濟的節能技術(shù)、數字化的平衡輸配系統和基礎能源管理是現代鋼鐵企業(yè)實(shí)現節能降耗的基礎技術(shù)措施。建設集中統一的能源管理系統是數字化能源管理的技術(shù)支持措施, 也是大型鋼鐵企業(yè)提高節能效益的重大技術(shù)裝備措施, 應從企業(yè)發(fā)展戰略的高度認識建設企業(yè)能源管理系統的必要性和迫切性。
從新一代鋼鐵企業(yè)信息化的發(fā)展趨勢以及鋼鐵企業(yè)信息化的特點(diǎn)出發(fā)，深入分析鋼鐵企業(yè)能源管理信息化技術(shù)的特點(diǎn)、現狀、問(wèn)題，提出鋼鐵能源管理信息化總體規劃。推進(jìn)能源管理信息化健康發(fā)展，實(shí)現管控銜接，提高企業(yè)管理水平和控制水平，增強鋼鐵企業(yè)的核心競爭能力。
解決方案
基于Proficy Historian實(shí)時(shí)數據庫主要完成如下應用功能：
1) 能源實(shí)時(shí)數據分析和處理；
2) 能源實(shí)時(shí)數據的共享。
基于iFix及Portal軟件主要完成如下監控功能:
1) 完成能源數據采集和基本處理；
2) 完成能源生產(chǎn)工藝、管網(wǎng)以及設備運行狀態(tài)監視（通過(guò)監視終端、大屏幕和WEB訪(fǎng)問(wèn)）；
3) 能源實(shí)時(shí)預測與優(yōu)化調度；
4) 完成歷史數據的歸檔記錄和查詢(xún)；
5) 完成能源設備遠程控制；
6) 進(jìn)行報警、事件等異常處理；
7) 進(jìn)行數據的配置管理；
8) EMS系統監控診斷功能等。
應用方案說(shuō)明
實(shí)時(shí)監控軟件采用iFIX 5.1，實(shí)時(shí)數據庫軟件采用GE 智能平臺的Proficy Historian實(shí)時(shí)數據庫系統和Proficy Realtime Information Portal 數據可視化分析及WEB發(fā)布系統實(shí)現邯鋼的企業(yè)實(shí)時(shí)數據庫平臺和生產(chǎn)信息WEB發(fā)布系統的功能。
網(wǎng)絡(luò )架構
能源管控系統專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )采用工業(yè)以太網(wǎng)、中央核心交換網(wǎng)絡(luò )和標準客戶(hù)以太網(wǎng)的三層結構，拓撲結構采用環(huán)形結構加星型結構的混合結構。
設計采用2臺三層交換機作為核心管理交換機，所有服務(wù)器、關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò )設備及工業(yè)光纖環(huán)網(wǎng)交換機將連接到核心交換機的千兆端口上。操作站、打印機連接到另外2臺24口10/100Base-TX工業(yè)以太網(wǎng)交換機提供的網(wǎng)絡(luò )端口上。
調度監控部分
在能源中心大廳配置的調度人員監控客戶(hù)機，作為整個(gè)系統的運行操作工作站，使運行人員對能源數據和設備進(jìn)行監控。
終端包括電力系統（2臺）、燃氣系統（1臺）、水系統（1臺）、空壓風(fēng)系統（1臺）等設備。這些操作站完成潮流監視、設備狀態(tài)顯示、操作畫(huà)面，信息顯示、實(shí)時(shí)曲線(xiàn)、參數設定、語(yǔ)音報警等功能。在操作站上還可進(jìn)行數據查詢(xún)、報表查詢(xún)、報表打印等工作。
SCADA軟件采用GE智能平臺的IFIX SCADA監控軟件。IFIX SCADA直接通過(guò)能源網(wǎng)絡(luò )與現場(chǎng)采集站進(jìn)行通訊，采集能源數據，并通過(guò)人機交互的工藝流程、操作界面和報警、趨勢、事件等窗口實(shí)現能源調度人員的日常生產(chǎn)監控、操作和調度的應用需求，提供客戶(hù)端，工程師站以及大屏幕工作站系統的數據服務(wù)功能。
SCADA系統軟件提供包括MODBUS、OPC等通訊協(xié)議，用于實(shí)現與現場(chǎng)各采集站的通訊和數據采集，同時(shí)具備OPC Server、ODBC、API等接口能力，用于實(shí)現與新興鑄管現有信息化系統以及現有數據采集實(shí)時(shí)數據庫系統等通訊。
SCADA系統軟件具有編程開(kāi)發(fā)能力和內嵌第三方應用的能力，能夠支持編寫(xiě)復雜的邏輯運算。具備能夠接受GPS時(shí)間同步裝置的時(shí)間信號進(jìn)行時(shí)間同步，所有遙信、遙測、遙調和遙控信號具有帶毫秒時(shí)標功能，精確到1ms。
SCADA系統軟件的應用開(kāi)發(fā)具備軟件自動(dòng)版本管理功能，支持多人同時(shí)開(kāi)發(fā)，并具有修改自動(dòng)同步和更新網(wǎng)絡(luò )中所有節點(diǎn)的功能。
SCADA軟件具有良好的圖型界面開(kāi)發(fā)環(huán)境，友好的人機界面，完整的功能模塊，對邏輯控制，順序控制,連續控制等有良好的支持。
SCADA軟件性能指標滿(mǎn)足如下要求：
畫(huà)面數據刷新時(shí)間≤1s；
變位響應時(shí)間≤2s；
遙控響應時(shí)間≤3s；
遙調響應時(shí)間≤3s；
冗余切換時(shí)間≤2s。
煤氣柜位預測和調度畫(huà)面
實(shí)時(shí)數據庫部分
配置2臺實(shí)時(shí)數據庫服務(wù)器實(shí)現雙機冗余。主要用于全廠(chǎng)燃氣系統、動(dòng)力系統、水系統、電力系統、工藝系統的實(shí)時(shí)數據存儲,為調度監控系統提供重要的能源實(shí)時(shí)數據。
實(shí)時(shí)數據庫軟件采用GE智能平臺的大型實(shí)時(shí)數據庫。實(shí)時(shí)數據庫采用雙機冗余配置，具備負載均衡和集群功能，通過(guò)集群實(shí)現電力、水、動(dòng)力等不同能源介質(zhì)的分析處理應用，不同能源介質(zhì)納入一套數據庫統一管理。
Web畫(huà)面發(fā)布
Web服務(wù)器安裝Windows 2008 Server操作系統和GE公司的Proficy Portal 企業(yè)版V3.5 來(lái)實(shí)現畫(huà)面Web發(fā)布。Web發(fā)布的主要內容包括基礎能源管理系統的管理界面?；A能源管理工作站及WEB工作站可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)能源管理界面。
