梅钢全厂能源管理系统(Energy Management System,以下简称EMS)是上海宝钢集团梅山钢铁股份有限公司(以下简称梅钢股份)信息化建设工程中的一个重要组成部分,EMS实现能源系统分散的数据采集和控制,集中的管理、调度和能源供需平衡,以及生产所需能源预测,为梅钢在生产全过程中实现较好的节能、降耗和环保目标创造条件。
本EMS系统涉及到的电力系统包含1座220KV/6KV区域变电所和4座110KV/6KV区域变电所及一座35KV江边变电所及11个配电室,制氧系统,空气压缩站,煤气系统,蒸汽系统及给排水系统。
EMS将完成信号采集、监控、实时调节、分析、预测及计划编制等功能,通过和梅钢ERP管理系统进行数据交换,获得能源产供计划、全厂生产计划、主作业线设备检修计划等重要信息,以实现全厂能源的在线管理。
梅钢公司能源管理系统的架构示意见下图:
二、系统描述和特点
根据梅山钢铁厂能源控制系统的设备型号、通信方式、通信协议众多,工艺设备和控制设备的地理分布广的实际情况,MOX公司采用工业以太网交换机构成的超级冗余环网,将现场的控制系统或设备连成在一起。考虑到经济性和可操作性,在现场设置了三个工业环网,以星形方式连接到中央以太网。本项目是一个典型的环型及星型相混合的综合性网络,能够以极少的投资确保现场设备的通讯能高效地进行。环网通讯介质采用百兆单多模光纤,交换机则采用Hirschman。
本EMS系统主要包括SCADA人机界面、MOXoc常规控制器、MOXRTU数据采集设备以及面向L2的中间件产品Plant2Business。其工艺组成部分包括:电力系统和动力系统。
梅山钢铁EMS系统的系统结构图及网络结构图如下所示:
本系统中使用的两大MOX系列产品MOXoc及MOXRTU是MOX公司的两款成熟产品,尽管它们的定位和面向的对象有所不同,但是它们在很多方面有着相同的共同点:
Ø 两者都是采用先进的硬件平台设计,具有高性能及低价位;
Ø 采用模块化设计;
Ø 从硬件及软件系统上都具有良好的开放性;
Ø 二者都支持冗余;
Ø MOXoc和MOXRTU都能轻易地扩展,具有良好的线性可扩充性;
Ø 采用IEC61131-3的编程软件规范,极大程度降低开发人员的学习强度及难度;
Ø MOXoc和MOXRTU支持各种现场总线的接口,便于与其它系统的互连。
本系统配置除能满足当前需要外,还充分考虑了时间、空间上的可扩充性,采用开放的体系结构,增强与第三方的可连接性。同时易于扩充,延长了系统的生命周期,增强了发展后劲,适应了市场激烈竞争的需要。
三、系统具有如下几方面的特点:
Ø 良好的性能,建立在多环及总线型结构上的混合结构确保这样的网络的速度及在性能上经得住规模的考验;
Ø 多重冗余和高可靠性。不管是CitectSCADA还是MOXoc及MOXrtu,除了自己的高可靠设计及应用外,还通过冗余来确保现场万无一失;
Ø 开放性和可扩展性,MOX公司提供的产品从硬件规范到通讯协议都采用当前世界上流行的技术和平台来实现;
Ø 良好的性价比和高的投资回报率,当前EMS成为在能源紧张时期我国工业发展的一个关键点,把握好这一点,对厂家来说从经济上和社会效益上都会受益匪浅;
Ø 易操作维护性。