马钢EMS系统情况汇报

page:1/18马钢新区EMS系统情况汇报简介马钢“十一五”技术改造和结构调整项目，进一步提高了对能源的要求：既要保产保供满足新区生产，又要降低能源损耗提高市场竞争力，公司决定在“马钢新区”建设一个能源集中监视与控制管理中心，集过程监控、能源管理、能源调度为一体的、以计算机网络技术为基础的监控一体化系统——能源管理系统，简称EMS。EMS工程涵盖内容一、能源系统：1、供配电工程新区设置无人值守变电所7座：220kV钢轧变电所一座，铁前110kV变电所2座，钢轧系统110kV变电所3座，高炉风机房变电所一座，这些变电所内所有的：状态信号、测量计量信号、控制操作信号、主变分接开关调控信号（简称变电所“四遥”），通过综合自动化远传装置与EMS网络通讯，上传到能源中心调度室，由当班调度员对变电所进行调度和远方操作。能源综合利用电厂、TRT、CDQ发电机的一些重要状态信号，电力、热工计量信号（只监不控），由于和电力调度和电力平衡起至关重要作用，所以这些信号通过I/O直接送到设在当地的PLC采集子站再通过EMS环网送到能源中心调度室，电力调度台根据这些实时信息，合理安排运行方式，确保电力系统安全、稳定、优质、经济运行。2、动力系统工程：新区建设的高炉煤气柜，焦炉煤气柜，转炉煤气柜，煤气加压混合站，焦炉煤气净化站均为无人值守房所（制氢站为有人值守房所）。铁前、钢轧、冷轧3个空压站采用无人值守方式。这些无人值守房所采用PLC做基础控制，大部分控制在现场通过PLC自动完成。计量信号、控制信号、状态信号通过基础自动化控制PLC与EMS环网通讯，上传到能源中心调度室，动力调度台根据这些实时信息，做好产能、用能计划，合理调控运行方式，满足新区燃气平衡需求，确保公司生产对动力产品的需求。氧、氮、氩气体由马钢—BOC合资厂供应，同样需要安放PLC子站在现场，page:2/18及时采集能准确反映机组正常和非正常的状态信号、计量信号，通过EMS环网上传到能中调度室，做为动力调度台准确判断供气是否正常的重要依据，为及时调控重新平衡组织生产做好充分准备。3、供水系统工程：新区四个雨排水泵房和中水、污水处理站，均采用无人值守方式，信号采集和上传及控制及调度操作与动力系统相同。新区制水厂，以PLC做现场基础控制，现场有人值守，主要设备的状态信号，计量信号，二级泵站的控制信号上传到能中调度室，由水调台根据产水和用水情况，合理调度，满足新区和产需求。4、高炉鼓风机工程：为新区大高炉配套的高炉鼓风机房，采取有人值守方式，风机和同步电机采用现在PLC控制，110kVGIS开关设备由能中电调台进行操作，风量和压力调节由值班人员根据高炉要求在现场进行调节。为了及时掌握高炉鼓风机房生产情况，将冷却循环水，氮气、压缩空气、鼓风机的压力和流量信号，通过设置在风机房内的PLC子站上传到能中调度室。5、动力管网工程：分布在整个新区的动力管网，在其之上的流量、压力、温度等信号，根据实际要求定点采集，就近送入EMS环网上设置的PLC子站，送入能中调度室进行实时监视，能中动力调度台根据新区生产计划和保供要求，对动力介质进行实时调度平衡，最大限度地满足新区生产需求。能源系统信号采集表详见附表1二、主体生产工艺系统：1、主体生产工艺用能、产能设备信号采集：为了及时了解主体生产工艺系统的产能和用能情况，合理安排运行方式，在产能和用能设备正常或非正常生产的情况下，确保其它主线厂的正常生产，能源中心调度室，必须及时掌握新区主要产能、用能设备状况的实时信息，根据这些信息，综合判断设备运行状态、生产能力，随时启用各种事故状态下的预案，对能源进行最大限度地动态平衡调控，保证在部分产能设备出故障时，不影响其它page:3/18后序生产的正常生产。因此，采集主生产单元主要产能和耗能设备相关信号的目的总结为以下两点：在正常生产情况下，实时掌握该部分设备的运行情况和生产情况，对新区的能源供应进行日常的调配。在异常（或事故）状态下，实时掌握该部分设备的状态，为新区能源的安全供应、组织恢复生产提供决策依据。2、环保信号采集：随着人们对环保意识的不断增强，马钢对环保的管理力度会进一步加强，基于能源和环保的密不可分，借助于EMS环网这个平台，采集新区的一些重要环保信息量，做为环保管理的基础数据无论是现在还是将来都是必要的，它将大大降低今后公司在环保上的设备投资。3、采集信号传输方式：为了保证新区供用双方系统运行时的安全、稳定、可靠，EMS对主体工艺单元的数据采集，一般情况下采用“硬I/O”联接采集的方式。这样做主要是考虑在不同系统（即不同的DCS或PLC监控系统）只发生电气联系，相互之间干扰减少、耦合程度减弱，不会发生诸如网络病毒传播、非法入侵等安全问题，双方系统相对独立，并简化系统故障时的处理过程，且在运行或调试时，不会因系统维护或工程进度互相影响。（1）硬I/O采集的方法和要求能源中心采集的数据，覆盖新区从原料到轧钢的全部主体工艺生产单元，他们与EMS都有信息交换接口。对于主体相关信息的采集，设计原则为在主体的控制室布置相应的PLC采集子站，柜屏的设置一般为1到2面。信号采集采用“送信号制”，即：主体单元将信号从主体的PLC（或DCS）的输出板卡采用“I/O”方式送到EMS系统采集子站PLC的输入板卡。（2）对采用硬I/O数据采集的外部单元的要求根据已经提出的I/O清单向EMS提供数据(包括规格、数量等)，应纳入各相关设计院的设计范围，将所采集信号送到EMSPLC子站。根据EMS初步设计对这部分信号的接口要求，相关单元应在设计中提供EMS接口柜的安装位置。page:4/18将与EMS的通信调试纳入相关设计院/公司的调试计划中。尽快与相关单元的设计者进行设计联络，并签署相应内容的备忘录。EMS需直接采集各主体工艺系统的部分信号及相关技术要求，详见附表2。三、外部ERP系统数据采集马钢能源中心系统的基本能源管理用数据绝大部分数据自动获取于EMS，根据EMS的设计定位和能源管理分析的要求，尚有部分数据须取自ERP（信息化）系统。由于EMS与ERP采用通信数据交换方式，最后的信号清单可在设计过程中进一步完善。从ERP获取的数据基本为新区其他部门提供的数据，大部分为月度采集。1、原燃料消耗数据煤炭、汽柴油是作为能源介质的重要组成部分，是钢铁企业的主要能源消耗数据，能源管理部门必须掌握这些数据，但从钢铁企业的分工来看，煤炭、汽柴油消耗数据一般由采购部门或原燃料管理部门管理，因此需要从这些部门获取这些数据。按照宝钢、上钢一厂基本能源管理系统的设计思路。原燃料管理部门将这些数据定期送入ERP系统，能中基本能源管理系统从ERP系统获取数据。具体清单如下：洗精煤购入数据炼焦洗精煤消耗数据无烟煤购入数据烧结无烟煤消耗高炉无烟煤消耗动力煤购入数据电厂动力煤消耗数据汽油购入数据柴油购入数据汽油消耗数据柴油消耗数据冶金焦购入量page:5/18焦粉、焦丁购入量冶金焦外销数据高炉冶金焦消耗石灰冶金焦消耗烧结焦粉、焦丁消耗高炉焦粉、焦丁消耗焦油、粗苯产量2、产量数据能源管理部门需要计算工序能耗、能源介质单耗、吨钢综合能耗等能源基本指标，这就涉及到产量数据，根据钢铁企业统计规范，产量数据一般按交库量计算。产量统计一般由公司综合统计部门进行数据统计，按照宝钢、上钢一厂的设计，综合统计部门需要将产量统计数据发送到ERP系统，能源管理部门再从ERP系统获取这些数据。炼焦产量烧结产量球团产量高炉产量（A、B高炉产量）转炉产量RH产量LF产量连铸产量热轧产量冷轧产量热镀锌产量彩涂产量3、能源工序细化管理数据从国家能源管理的趋势看，工序逐步向精细化方向发展。钢铁工业协会已经要求各钢铁企业将炼钢、冷轧工序能耗进行细化。由于能源中心获取的数据只到二级计量，即：各厂部交接点。厂部内进一步细分一般由各厂部自行完成。从宝钢的管理模式看，各厂均设有能源管理区域机实现能源管理的细化工作，可以page:6/18将能源管理细化到各品种工序能源、各成本中心能耗、各条生产机组能耗，甚至每一钢卷的能耗。因此，能源细化管理数据一般由各厂部将数据提交到ERP系统，能源管理部门再从ERP获取。转炉所有能源介质消耗量LF炉所有能源介质消耗量RH所有能源介质消耗量冷轧机组所有能源消耗量连退所有能源介质消耗热镀锌机组所有能源介质消耗彩涂所有能源介质消耗4、可比能耗及钢比系数计算所需数据由于能源管理工作的需要，需要计算吨钢可比能耗及钢比系数，因此需要从新区炼铁、炼钢、统计部门获取以下数据。基本是从ERP获取。转炉生铁消耗转炉铁水消耗转炉废钢用量高炉烧结矿用量烧结返矿量综合成材率5、基本能源管理系统向ERP传送的数据能源管理部门根据收集到的各类数据制成能源供需月报，并将新区各总厂消耗的各类能源介质数据发送到ERP，做为财务部门进行成本核算的依据。6、数据频度说明以上数据基本每月获取一次。马钢新区基本能源管理系统中，初步设计时已考虑了“能源调度日报”及“马钢新区每日工序能源消耗”、“主要能源管理指标每日跟踪”等功能，产量数据、原燃料消耗部分数据，做到每日获取，其余数据为每月获取。page:7/18四、能源报表系统：1、能源统计与管理报表系统EMS系统根据本系统所采集信息、从ERP系统获取的信息以及部分离线数据，形成如下完整的能源统计与管理报表：☆能源生产管制日报：对当日能源系统主要设备运行状态的描述，当日各种能源介质的发生量和主要用户的使用量，能源介质放散量等，其功能是为能源管理人员（管理层、技术层）掌握当前能源系统状况，对当前能源调度运行实绩的整体描述。☆能源生产专业管理月报：由专业技术人员按电力、煤气、蒸汽、氧氮氩专业，对于系统的平衡情况、系统的运行方式调整、重要作业安排、重要设备运行状态进行总结记录、分析，并提出相应的能介系统平衡与运行安排优化措施。☆能源计划报表：根据公司生产计划、检修计划、能源消耗水平和供能状况编制能源供需计划报表，其主要功能是指导能源系统按照供需计划组织生产，向主生产线提供所需要的能源量。能源供需计划报表按照能源介质分为：煤气（重油）、蒸汽、电力、水、氧氮氩，按照计划周期分为：月报表、季报表、年报表。☆能源供需实绩报表：公司在报告期内各种能源介质发生量和使用量的供需平衡报表，其功能是反映报告期内各种能源介质的产生和分配情况，包括用户使用量、放散量、损失量、转换量等。能源供需实绩报表按照能源介质分为：煤气（重油）、蒸汽、电力、水、氧氮氩，按照统计周期分为：月报表、季报表、年报表。☆能源平衡报表：全面、准确、及时地反映公司和各用能工序能源使用状况。能源平衡报表的编制必须符合原冶金部颁发的《钢铁企业能源平衡及能耗指标计算办法的暂行规定》。平衡表的数据来源为公司产供销系统的成本、购入和库存数据、公司生产单元L3的运行数据、产品产量数据、主要技术经济指标数据、EMS系统的能源生产运行数据、各生产工序的能源使用计量数据及其它相关数据。按照统计周期能源平衡表分为：月报表、月累计报表、季报表、年报表。☆能源成本报表：反映公司能源成本、能源系统成本和各生产工序能源成本的报表，该报表的功能是揭示能源实物量和能源价值量的相互关系，为降低公司能源成本提供基础数据。按照统计周期能源成本报表分为：月报表、季报表、年报表。page:8/18☆能源消耗报表：呈报安徽省经贸委、统计局、集团公司的相关报表，主要有：《工业企业能源购进、消费和库存》、《重点企业单位产品综合能耗表》、《能源加工转换表》、《主要技术经济指标（单耗）》、《主要能源收、支、存情况表》。消耗报表的编制符合安徽省统计局《能源统计报表制度》的要求。2、能源管理报表样张详见样张附表Xpage:9/18EMS工程主要功能及相关介绍一、数据采集子站分布范围：马钢EMS系统的作用是对马钢新区能源系统实行集中监控和有效管理，EMS系统对马钢电力系统、动力系统（燃气、热力、氧氮氩）、水道系统和环保系统实行集中监控和管理。通过对能源系统实行集中监测和控制，实现从能源数据采集──过程控制──能源介质消耗分析──能耗管理全过程自动化、高效化、