摘要

    介紹安科瑞電氣股份有限公司通過應(yīng)用的、成熟可靠的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，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(guān)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(guān)部門查詢分析能源相關(guān)信息。 

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(shè)備配備了智能化能源計量設(shè)備，并預(yù)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(shè)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(shù)人員進行自動化的結(jié)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。現(xiàn)希望在此基礎(chǔ)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(wù)器收集，需要將其通過OPC接口轉(zhuǎn)發(fā)至能源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)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(shè)目標

    實現(xiàn)車間能源消耗數(shù)據(jù)的要解決基礎(chǔ)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(shù)緊密結(jié)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)量與能耗的結(jié)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(jié)構(gòu)如下：

Ø 車間級

Ø 區(qū)域級

Ø 設(shè)備級

Ø 介質(zhì)

Ø 生產(chǎn)狀況

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(shè)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(shè)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(jié)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(jié)構(gòu)：現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、站控管理層。

    現(xiàn)場設(shè)備層：智能儀表（電表、水表、氣表、冷熱能量表等）

    網(wǎng)絡(luò)通訊層：通訊管理機、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、交換機、路由器等。

    站控管理層：數(shù)據(jù)服務(wù)器、工控機、打印機、能源管理軟件等。

系統(tǒng)架構(gòu)

現(xiàn)場表計實施改造

系統(tǒng)部分功能畫面： 

5  項目應(yīng)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)優(yōu)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：

企業(yè)能耗管理系統(tǒng)持續(xù)改進過程

    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(shè)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：

[1].中華人民共和國節(jié)約能源法

[2].GB 15316節(jié)能監(jiān)測技術(shù)通則

[3].GB 17167用能單位能源計量器具配備和管理通則

[4].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[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. 2011.10