能源监控管理系统

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1、2能源监控管理系统总体设计要合理使用和调配能源的前提是要清楚的了解能源的使用情况,这就需要把生产现场的实时耗能数据采集汇总。一个大型的烟草生产企业，要采集数据的地点分布在整个厂区，而且数量也很多，在数据采集和传输方面需解决分布广，数量多的问题。为了解决这个问题,在传统的DCS系统上，尝试引进了现场总线技术，提出了基于现场总线的DCS控制系统。现场总线技术是当今工业自动化领域技术发展的热点，适用于现场仪表、控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多点、多站的通讯系统，被誉为自动化领域的计算机局域网。现场总线将现场设备和控制器连接起来，可将控制分散在整个网内，现场

2、设备也可以通过现场总线直接供电。该卷烟厂能源管理监测系统主要用来实现该卷烟厂各部门233个点的数据采集、数据的汇总处理、耗能数据的实时显示、时段数据的查询、报表的打印和班次的考核等功能。该系统采用德国西门子公司的现场控制设备SIMATICPCS7系列产品搭建，其中包括1个S7-400主站和1个S7-300主站，卜设9个ET200M子站，完成了蒸汽、空压气、水量和电量的233个点的采集任务。其中包括二期工程中的15个蒸汽流量，15个蒸汽压力，15个蒸汽温度，7个空压气流量，7个空压气压力，9个水流量、131个电量和一期工程的2个蒸汽流量、2个蒸汽压力、2个蒸汽温度、1个用煤量、2个用

3、油量、19个电量、3个水流量、1个空压气流量、1个空压气压力、1个空压气温度。PLC的编程使用西门子开发的STEP7编程软件，下载到PLC的程序主要完成数据的存储和计算。上位机组态同样使用西门子公司的SIMATICWlNCC,通过形象的工控画面在线监视各部门耗能情况，实现时段杳询和耗能明细报表打印功能。为了更好的实现统计分析、成本核算和班次考核功能，我们使用VisualBasic6.0编制了能源监测评估软件，该软件通过自编的OPC简单程序与WlNCC内部集成的OPC程序接口相连进行数据传输。该软件可对记录的现场数据进行更细致分析，得到成本核算和班次考核结果，给各个部门的考核工作提供

4、可靠依据，提高了管理水平。同时，通过该软件绘制的各种能耗曲线图，为分析生产耗能趋势提供依据。本系统可大体分为三部分：上位机、主站（300主站和400主站）及其子站（总共9个ET200M子站）如图1所示。上位机由一台服务器和三台客户机组成，我们把服务器并入企业网，因为西门子公司的上位机组态软件WINCC内置了OPC通讯功能，这样，客户机的扩展变的异常容易和简单：只需把计算机并入局域网，然后进行简单的设置就可以作为一台客户机使用。为了方便锅炉操作工的工作,我们在锅炉操作间和油炉操作间分别添加了一台客户机，实时显示有关锅炉操作的数据。为了企业管理层可以实时掌握生产耗能情况，我们在办公楼设

5、备管理处用同样的方式添加了第三台客户机。400PLC主站及300站通过MPI协议与服务器相连。MPI可用于单元级和现场级，用它可以非常经济的连接少数站。400主站与其了站之间通过PROFIBUS-DP相连。这种组网方式可在保证数据采集性能要求的前提下，使硬件费用达到最低。数据采集过程大体如下：现场传感器的输出信号由各站信号模板采集、转化为相应的数字信号然后通过通讯模块送到400PLC主站，400PLC主站把各站送来的数据按要求进行各种运算、处理后通过MPI网络传到服务器。客户机和服务器之间通过OPC方式进行数据的传递。PLC300站以满足就近采集传感器信号和高速计数器的要求。PLC

6、编程使用西门子公司编程软件STEP7,±位机监控使用西门子公司SIMATICWINCC实现，统计办公室的能源监测评估应用软件使用VisualBasic6.0语言开发。STEP7编程实现PLC对过程数据的初步处理。上位软件完成数据的实时显示、能源消耗的当日和当月累积显示、累积量的日、月、时段数据的查询以及报表打印。统计办公室的能源监测评估程序完成班次的各项指标考核任务，对厂内的能源供应部门的投入、产出及能源使用用户单位的耗能情况进行统计分析，成本核算等，为提高厂内能源管理使用水平提供了可信依据。iRCPW»»站4Bn6IT子站■IT孑站400X站1

7、结构图3能源监控管理系统具体实现3.1软件设计本系统PLC编程使用西门子公司编程软件STEP7,上位机监控使用西门子公司SIMATICWINCC实现，统计办公室的能源监测评估程序采用VisualBasic6.0语言编写。STEP7编程实现PLC对过程数据的初步处理。上位软件完成数据的实时显示、能源消耗的当H和当月累积显示、累积量的日、月、时段数据的查询以及报表打印。统计办公室的能源监测评估程序完成班次的各项指标考核任务。STEP7是用于SIMATICS7300/400