應用背景
國家發(fā)改委會同有關部門制定的《節(jié)能減排綜合性工作方案》，明確了2010年中國節(jié)能減排的目標任務和總體要求。《方案》指出，到2010年，中國萬元國內生產總值能耗將由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，在我國加速經濟發(fā)展的進程中，能源生產還難以適應市場對能源的需求，因此，能源價格仍呈上升趨勢，這將給耗能型的鋼鐵企業(yè)帶來巨大的市場競爭壓力。
同時冶金工業(yè)能耗居高不下和環(huán)境質量不如人意是長期困擾冶金企業(yè)發(fā)展的難題，尤其是黨的十七大提出把節(jié)能環(huán)保作為一項基本國策，保持國民經濟的又好又快發(fā)展，采用信息技術作為平臺, 綜合新技術、新工藝、配套技術和管理措施, 減少消耗, 形成安全、穩(wěn)定、經濟和高效的能源供給系統(tǒng), 對于降低鋼鐵生產成本, 改善環(huán)境質量, 提高產品的市場競爭力具有極為重要的意義。
鋼鐵廠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, 產品結構和能源管理水平對能源消耗都會產生不同的影響。實用經濟的節(jié)能技術、數(shù)字化的平衡輸配系統(tǒng)和基礎能源管理是現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能降耗的基礎技術措施。建設集中統(tǒng)一的能源管理系統(tǒng)是數(shù)字化能源管理的技術支持措施, 也是大型鋼鐵企業(yè)提高節(jié)能效益的重大技術裝備措施, 應從企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的高度認識建設企業(yè)能源管理系統(tǒng)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)信息化的特點出發(fā)，深入分析鋼鐵企業(yè)能源管理信息化技術的特點、現(xiàn)狀、問題，提出鋼鐵能源管理信息化總體規(guī)劃。推進能源管理信息化健康發(fā)展，實現(xiàn)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實時數(shù)據(jù)庫主要完成如下應用功能：
1) 能源實時數(shù)據(jù)分析和處理；
2) 能源實時數(shù)據(jù)的共享。
基于iFix及Portal軟件主要完成如下監(jiān)控功能:
1) 完成能源數(shù)據(jù)采集和基本處理；
2) 完成能源生產工藝、管網以及設備運行狀態(tài)監(jiān)視（通過監(jiān)視終端、大屏幕和WEB訪問）；
3) 能源實時預測與優(yōu)化調度；
4) 完成歷史數(shù)據(jù)的歸檔記錄和查詢；
5) 完成能源設備遠程控制；
6) 進行報警、事件等異常處理；
7) 進行數(shù)據(jù)的配置管理；
8) EMS系統(tǒng)監(jiān)控診斷功能等。
應用方案說明
實時監(jiān)控軟件采用iFIX 5.1，實時數(shù)據(jù)庫軟件采用GE 智能平臺的Proficy Historian實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和Proficy Realtime Information Portal 數(shù)據(jù)可視化分析及WEB發(fā)布系統(tǒng)實現(xiàn)邯鋼的企業(yè)實時數(shù)據(jù)庫平臺和生產信息WEB發(fā)布系統(tǒng)的功能。
網絡架構
能源管控系統(tǒng)專用網絡采用工業(yè)以太網、中央核心交換網絡和標準客戶以太網的三層結構，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，所有服務器、關鍵網絡設備及工業(yè)光纖環(huán)網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)以太網交換機提供的網絡端口上。
調度監(jiān)控部分
在能源中心大廳配置的調度人員監(jiān)控客戶機，作為整個系統(tǒng)的運行操作工作站，使運行人員對能源數(shù)據(jù)和設備進行監(jiān)控。
終端包括電力系統(tǒng)（2臺）、燃氣系統(tǒng)（1臺）、水系統(tǒng)（1臺）、空壓風系統(tǒng)（1臺）等設備。這些操作站完成潮流監(jiān)視、設備狀態(tài)顯示、操作畫面，信息顯示、實時曲線、參數(shù)設定、語音報警等功能。在操作站上還可進行數(shù)據(jù)查詢、報表查詢、報表打印等工作。
SCADA軟件采用GE智能平臺的IFIX SCADA監(jiān)控軟件。IFIX SCADA直接通過能源網絡與現(xiàn)場采集站進行通訊，采集能源數(shù)據(jù)，并通過人機交互的工藝流程、操作界面和報警、趨勢、事件等窗口實現(xiàn)能源調度人員的日常生產監(jiān)控、操作和調度的應用需求，提供客戶端，工程師站以及大屏幕工作站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務功能。
SCADA系統(tǒng)軟件提供包括MODBUS、OPC等通訊協(xié)議，用于實現(xiàn)與現(xiàn)場各采集站的通訊和數(shù)據(jù)采集，同時具備OPC Server、ODBC、API等接口能力，用于實現(xiàn)與新興鑄管現(xiàn)有信息化系統(tǒng)以及現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等通訊。
SCADA系統(tǒng)軟件具有編程開發(fā)能力和內嵌第三方應用的能力，能夠支持編寫復雜的邏輯運算。具備能夠接受GPS時間同步裝置的時間信號進行時間同步，所有遙信、遙測、遙調和遙控信號具有帶毫秒時標功能，精確到1ms。
SCADA系統(tǒng)軟件的應用開發(fā)具備軟件自動版本管理功能，支持多人同時開發(fā)，并具有修改自動同步和更新網絡中所有節(jié)點的功能。
SCADA軟件具有良好的圖型界面開發(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(xù)控制等有良好的支持。
SCADA軟件性能指標滿足如下要求：
畫面數(shù)據(jù)刷新時間≤1s；
變位響應時間≤2s；
遙控響應時間≤3s；
遙調響應時間≤3s；
冗余切換時間≤2s。
煤氣柜位預測和調度畫面
實時數(shù)據(jù)庫部分
配置2臺實時數(shù)據(jù)庫服務器實現(xiàn)雙機冗余。主要用于全廠燃氣系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、水系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、工藝系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)存儲,為調度監(jiān)控系統(tǒng)提供重要的能源實時數(shù)據(jù)。
實時數(shù)據(jù)庫軟件采用GE智能平臺的大型實時數(shù)據(jù)庫。實時數(shù)據(jù)庫采用雙機冗余配置，具備負載均衡和集群功能，通過集群實現(xiàn)電力、水、動力等不同能源介質的分析處理應用，不同能源介質納入一套數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理。
Web畫面發(fā)布
Web服務器安裝Windows 2008 Server操作系統(tǒng)和GE公司的Proficy Portal 企業(yè)版V3.5 來實現(xiàn)畫面Web發(fā)布。Web發(fā)布的主要內容包括基礎能源管理系統(tǒng)的管理界面。基礎能源管理工作站及WEB工作站可通過網絡訪問能源管理界面。
