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构建新型能源数据采集系统促进二次能源回收利用率

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构建新型能源数据采集系统促进二次能源回收利用率

早在2009年,唐钢在应对金融危机之时就深刻意识到,对于钢铁行业,能源成本几乎占到总成本的1/3,提升企业的竞争实力,须在能源管理上作文章,特别是要抓好二次能源的高效利用。于是,唐钢吹响了“向能源管理要效益”的号角,着手能源成本战略的实施。
  1老系统存在的问题:
  老系统是通过7188数据采集模块来实施的。网络结构图如下:
  由网络结构图可以看出,现场仪表数据通过485信号上传到7188,7188再将仪表数据通过485信号打包上传到接口机,接口机通过信息主干网上传到能源网服务器。再通过PI客户端软件PI-Processbook和PI-DataLink来实现数据显示和报表等功能。老系统中信号传输都是485信号传输的,由于485信号本身传输距离的限制(不能超过1200米)以及信号抗干扰能力比较差,在使用中经常出现单套仪表故障或局部线路故障造成整个网络瘫痪的情况,而且由于点比较多,线路复杂,排除故障很困难,耗时耗力。
  旧的接口程序不能随系统同时启动,在现场出现问题时必须人工手动启动程序,不便于维护。
  老系统只可以采集一种协议的仪表数据,如果新加点只能按照原来的协议进行修改或专门和厂家协商按大延协议来做,局限性很大。
  旧程序采集的仪表数据有限制,最大不能超过65535,超过时数据显示就不正确。
  旧程序采集的数据没有本文由毕业论文网http://m.lw54.com收集整理小数
  2 新系统的设计
  主要考虑的是系统数据的稳定性、连续性、及时性。要真正实现这些功能,选择数据采集模块以及程序的开发是很重要的
  数据采集模块的选择
  新系统数据采集模块我们采用的是深圳三旺集团生产的NP312。NP312是一款能让串口设备立即具备联网能力的串口联网服务器,提供1路RS-232/485/422(RS-232:DB9M;RS-484/422共用4位接线端子)和1路10/100Base-T(X),可以把分散的串行设备、主机等通过网络集中管理,简易、方便。应用中可通过Serial程序组对其进行设置、软件升级,支持TCP、UDP、ARP、ICMP和DHCP协议,支持Windows Native COM和网络中断自动恢复连接功能。
  另外,NP312提供功能强大的基于Windows平台的管理配置工具,它能够一步一步引导用户对设备进行管理配置,所有设置可通过网络或串口实现,支持过网关、跨路由通信,方便用户设置IP地址、Server和Client模式、数据包大小等等。通过简单的设置就可以实现串行设备立即联网。支持远程重启和远程设置参数,维护管理非常方便。
  串口服务器通讯方式的选择:
  串口服务器有两种通讯方式:一种是虚拟串口方式,一种是TCP/IP方式,在使用中,我们对两种通讯方式均进行了测试,并进行了软件开发,进行了比较,在经过现场一段时间的测试表明,采用虚拟串口方式会存在一些问题,比如现场设备断电或其它故障时需要重新虚拟串口,这会给将来的维护工作造成不必要的麻烦,影响使用的效果。TCP/IP方式经过测试传输数据比较稳定,不存在断网、断电情况下需要重新设置参数的情况。
  接口程序开发中注意的事项:
  程序随系统要同时启动;
  断网、断电情况下系统要可以自适应;
  程序要支持多种协议,包括MODBUS标准协议、大延协议等,为以后的仪表参数远程设置工作打下基础;
  在单点或部分数据故障情况下,程序可以自动过滤,而不会像老程序出现故障时不停寻找故障设备而造成整个接口程序不能正常运行的情况。
  改造后仪表到接口之间全部是以太网信号,只有仪表到串口服务器之间是485信号,而且一般这段485线都很短,以太网信号抗干扰能力强,传输速度快而且稳定。我们对接口程序模拟现场情况做了一周时间的测试,包括断网、断电情况下的数据采集情况,反复进行了多次调试,确认没有问题后开始在现场正式投入使用,进行调试。
  3、实施效果:
  新的数据采集系统投入运行以来,数据传输稳定、准确、及时,故障率明显减少,给唐钢的生产提供了准确及时的计量数据,对唐钢的能源调度和利用提供了稳定的数据支撑。使能源调度更加合理,提高了二次能源的回收和利用。
  在系统投入运行后,断网、断电后不必人工去干预,即可实现数据自动恢复上传,所以故障率明显降低,维护量减少。
  数据采集频率加快,数据的实时性明显得到提高,新系统投入运行后,数据的采集周期可以提高到1秒。而之前的系统的采集周期需要15秒。
  这套系统的投资小,利用了公司信息主干网,不必增加过多的材料成本,而如果不改造,新增点要联网需投入布线、施工以及光端机等设备,不仅投资大,而且维护量也大,故障率高。
  能够给各用户提供及时、准确、高效的计量数据,尤其是对能源的调度提供了很好的数据支撑,使能源调度更高效、及时、精确,促进合理利用能源,提高二次能源的回收利用率。促进企业节能减排。
  在同行业中具有很好的推广应用价值。2012年初将在不锈钢得到推广实施。
  取得明显的经济效益。该系统的上线可以促进企业的二次能源的回收和利用。每年可为公司多创效460多万元。