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    GE Proficy 在新兴铸管EMS项目中的应用———GE Proficy 在新兴铸管EMS项目中的应用

    2012-03-18 GE 智能平台

    应用背景
      国家发改委会同有关部门制定的《节能减排综合性工作方案》,明确了2010年中国节能减排的目标任务和总体要求。《方案》指出,到2010年,中国万元国内生产总值能耗将由2005年的1.22吨标准煤下降到1吨标准煤以下,降低20%左右;单位工业增加值用水量降低30%。“十一五”期间,中国主要污染物排放总量减少10%;全国城市污水处理率不低于70%,工业固体废物综合利用率达到60%以上。
      钢铁工业是耗能型工业,其耗能量占我国总能耗的10%左右。当前,在我国加速经济发展的进程中,能源生产还难以适应市场对能源的需求,因此,能源价格仍呈上升趋势,这将给耗能型的钢铁企业带来巨大的市场竞争压力。
      同时冶金工业能耗居高不下和环境质量不如人意是长期困扰冶金企业发展的难题,尤其是党的十七大提出把节能环保作为一项基本国策,保持国民经济的又好又快发展,采用信息技术作为平台, 综合新技术、新工艺、配套技术和管理措施, 减少消耗, 形成安全、稳定、经济和高效的能源供给系统, 对于降低钢铁生产成本, 改善环境质量, 提高产品的市场竞争力具有极为重要的意义。
      钢铁厂的能源消耗约占钢铁成本的20%~40%。不同的装备水平, 工艺流程, 产品结构和能源管理水平对能源消耗都会产生不同的影响。实用经济的节能技术、数字化的平衡输配系统和基础能源管理是现代钢铁企业实现节能降耗的基础技术措施。建设集中统一的能源管理系统是数字化能源管理的技术支持措施, 也是大型钢铁企业提高节能效益的重大技术装备措施, 应从企业发展战略的高度认识建设企业能源管理系统的必要性和迫切性。
      从新一代钢铁企业信息化的发展趋势以及钢铁企业信息化的特点出发,深入分析钢铁企业能源管理信息化技术的特点、现状、问题,提出钢铁能源管理信息化总体规划。推进能源管理信息化健康发展,实现管控衔接,提高企业管理水平和控制水平,增强钢铁企业的核心竞争能力。


    解决方案
    基于Proficy Historian实时数据库主要完成如下应用功能:
      1) 能源实时数据分析和处理;
      2) 能源实时数据的共享。
    基于iFix及Portal软件主要完成如下监控功能:
      1) 完成能源数据采集和基本处理;
      2) 完成能源生产工艺、管网以及设备运行状态监视(通过监视终端、大屏幕和WEB访问);
      3) 能源实时预测与优化调度;
      4) 完成历史数据的归档记录和查询;
      5) 完成能源设备远程控制;
      6) 进行报警、事件等异常处理;
      7) 进行数据的配置管理;
      8) EMS系统监控诊断功能等。
    应用方案说明
      实时监控软件采用iFIX 5.1,实时数据库软件采用GE 智能平台的Proficy Historian实时数据库系统和Proficy Realtime Information Portal 数据可视化分析及WEB发布系统实现邯钢的企业实时数据库平台和生产信息WEB发布系统的功能。
    网络架构
      能源管控系统专用网络采用工业以太网、中央核心交换网络和标准客户以太网的三层结构,拓扑结构采用环形结构加星型结构的混合结构。
      设计采用2台三层交换机作为核心管理交换机,所有服务器、关键网络设备及工业光纤环网交换机将连接到核心交换机的千兆端口上。操作站、打印机连接到另外2台24口10/100Base-TX工业以太网交换机提供的网络端口上。

    调度监控部分
      在能源中心大厅配置的调度人员监控客户机,作为整个系统的运行操作工作站,使运行人员对能源数据和设备进行监控。
      终端包括电力系统(2台)、燃气系统(1台)、水系统(1台)、空压风系统(1台)等设备。这些操作站完成潮流监视、设备状态显示、操作画面,信息显示、实时曲线、参数设定、语音报警等功能。在操作站上还可进行数据查询、报表查询、报表打印等工作。
      SCADA软件采用GE智能平台的IFIX SCADA监控软件。IFIX SCADA直接通过能源网络与现场采集站进行通讯,采集能源数据,并通过人机交互的工艺流程、操作界面和报警、趋势、事件等窗口实现能源调度人员的日常生产监控、操作和调度的应用需求,提供客户端,工程师站以及大屏幕工作站系统的数据服务功能。
      SCADA系统软件提供包括MODBUS、OPC等通讯协议,用于实现与现场各采集站的通讯和数据采集,同时具备OPC Server、ODBC、API等接口能力,用于实现与新兴铸管现有信息化系统以及现有数据采集实时数据库系统等通讯。
      SCADA系统软件具有编程开发能力和内嵌第三方应用的能力,能够支持编写复杂的逻辑运算。具备能够接受GPS时间同步装置的时间信号进行时间同步,所有遥信、遥测、遥调和遥控信号具有带毫秒时标功能,精确到1ms。
      SCADA系统软件的应用开发具备软件自动版本管理功能,支持多人同时开发,并具有修改自动同步和更新网络中所有节点的功能。
      SCADA软件具有良好的图型界面开发环境,友好的人机界面,完整的功能模块,对逻辑控制,顺序控制,连续控制等有良好的支持。
      SCADA软件性能指标满足如下要求:
      画面数据刷新时间≤1s;
      变位响应时间≤2s; 
      遥控响应时间≤3s;
      遥调响应时间≤3s;
      冗余切换时间≤2s。

    煤气柜位预测和调度画面

    实时数据库部分
      配置2台实时数据库服务器实现双机冗余。主要用于全厂燃气系统、动力系统、水系统、电力系统、工艺系统的实时数据存储,为调度监控系统提供重要的能源实时数据。
      实时数据库软件采用GE智能平台的大型实时数据库。实时数据库采用双机冗余配置,具备负载均衡和集群功能,通过集群实现电力、水、动力等不同能源介质的分析处理应用,不同能源介质纳入一套数据库统一管理。
    Web画面发布
      Web服务器安装Windows 2008 Server操作系统和GE公司的Proficy Portal 企业版V3.5 来实现画面Web发布。Web发布的主要内容包括基础能源管理系统的管理界面。基础能源管理工作站及WEB工作站可通过网络访问能源管理界面。

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