通信網關pFieldComm在鋼廠能源管理系統EMS中的應用

1．應用背景

某鋼鐵企業下屬礦山、燒結、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼、動力、運輸等10個鋼鐵主體生產廠，12個輔線單位。為了適用不斷變化的市場需求，及時調整生產策略，通過能源中心建設，依托EMS管理系統，對能源生產、能源管理、能源調度進行扁平的一體化管理，統一煤氣調度、優化煤氣平衡、減少煤氣放散、提高環保質量、降低噸鋼能耗、提高勞動生產率和能源管理水平，使能源管理由事后的、粗放管理模式向事前的、精細化管理模式轉變，實現能源的穩定、安全、高效生產，形成適用于大型鋼鐵企業的能源在線監測、能效分析平臺和企業級能源優化系統，實現節能降耗的技術提升和創新，顯著降低了企業的能耗。

2．系統說明

典型能源系統架構包括能源調度管理中心、通訊網絡、遠程數據采集單元等三級物理結構，符合基于基礎自動化向信息化建設發展的原則。其中能源調度管理中心對能源系統采用分散控制和集中管理，使運行管理和調整決策建立在可靠的過程信息之上，從而減少管理控制環節，提高工作效率，實現“數字化”的能源輸配及平衡。建立客觀能源消耗評價體系為進一步對能源數據進行挖掘、分析、加工和處理提供條件；通訊網路層采用工業級以太網交換機，建立分區域的冗余環網，環與環之間采用耦合拓撲結構進行連接，從而建立高可靠專有的能源數據采集通訊網絡；遠程數據采集單元以網關數據采集站為核心，通過數據采集、通訊、協議轉換等技術手段，將能源介質參數的采集與生產控制系統隔離，它對下連接現場控制層，對上通過網絡提供連續、真實、可靠的數據依據，，它不僅負責現場控制設備的實時數據采集，而且在系統中起到上傳下達的重要作用是整個生產管理系統的基礎。

該企業各廠區地理位置比較分散，監控的設備種類繁多主要設備有Modicon Quatumm PLC系統Siemens S7-200、Siemens S7-300、SiemensS7-400、GE VersaMax PLC系統、GE 90-30 PLC系統GE 90-70 PLC系統、AB PLC5、AB ControlLogix5000系統、okogawa的CS1000、CS3000系統、 ABB AC800M DCS系統等。產品涉及廠家多，協議多樣化。因此造成基礎能源數據的采集比較困難。

3．解決方案

該企業為了解決信息集成中由于各信息化軟件系統、控制及數據采集設備通訊協議不一致、造成系統通訊連接和數據交換成本加大的困難。采用了力控華康pFieldComm網關服務器，消除了“信息孤島”。

力控華康pFieldComm系列工業通訊網關采用高性能的嵌入式計算平臺，服務內核軟件可運行于桌面操作系統或嵌入式操作系統中，是一個脫離于具體硬件設備接口的通訊服務平臺，該系統擁有高性能的實時數據庫系統（原型為Unix下標準C開發），具有多種通訊采集和轉發規約庫。可以實現采集多個不同子系統的數據，進行數據集中匯總、分類和預處理，可以簡化系統中異種協議的轉換和系統聯網過程，異種協議容易接入并可轉換為標準協議（如OPC方式）與其它系統聯網。

力控華康pFieldComm支持對多個上級調度等平臺系統進行數據轉發與上傳。可作為分布式數據采集裝置、工業協議轉換網關、電力通訊服務器或通訊前置機等使用，同時實現了多個互聯子系統之間的物理級安全隔離，同時結合了軟件和網絡安全技術、遠程組態技術，使得系統更加穩定、易于使用和維護。

4．總結
該鋼廠能源管理系統（EMS）通過力控華康pFieldComm將設備種類繁多、協議多樣的數據進行整合實現了能源系統分散的數據采集和控制、集中的管理調度和能源供需平衡以及能源預測，為在生產全過程中較好地實現節能、降耗和環保的目標創造條件。即對生產能源數據進行采集、加工、分析，處理以實現對能源設備能源實績、能源計劃、能源平衡、能源預測等全方位的監控和管理功能，達到企業節能增效的目的。