1 方案背景與目標
為進一步實現對設備、能源的集中管理與監控,使管理者能及時地掌握生產第一線的情況,以便盡快響應和決策;同時為高層級數字化項目做好前期的數據以及接口準備;為實現有效降低能源使用,節約能源成本,實現關鍵能源消耗透明化、能源分析自動化。因此在能源管理方面建立智慧能源體系。
智慧能源的核心是下列支柱圖中的能源監控,能源預警中心能源數據中心三個部分
2 方案詳細介紹
系統采用三級架構,分別為UI層,應用層及數據層。
(1)UI層即網頁客戶端,用于想用戶提供能管數據圖表的展示。其中能源主畫面和監控中心通過WinCC的web發布功能發布為網頁后嵌入Xphere EMS能管系統的web應用。其他頁面在能管系統web應用中實現。
(2)應用層為后臺服務端,主要包括四部分的內容。具體為WinCC實現能管系統的自動化控制部分的內容,具體操作入口在監控中心畫面中體現。EnMPro實現能管系統的數據分析功能,主要包括UI層展示需要的圖表統計結果和實時數據分析計算結果。Xphere EMS Web Server能管系統通過表單,儀表盤和審批流的基礎功能實現UI層頁面的重組,展示與流程管理。Xphere EMS數據中心用于實現用能預測,調度建議和異常值檢測等方面的算法功能。
(3)數據層為數據持久化功能模塊,主要包含三部分內容。其中EnMPro數據庫用于存儲EnMPro統計分析所需的歷史采集數據。中間存儲為Xphere EMS數據緩存,存在于應用層服務中,用于存儲輪詢歸檔的最近一次的實時數據和分組統計結果,提高畫面查詢性能。Xphere EMS能管系統業務數據庫用于存儲客戶的業務數據,包括用戶信息,設備信息,生產數據等。
系統按照功能分為三部分,分別為監控中心,預警中心,數據中心。
(1)監控中心
監控中心遠程監視現場工藝流程動態圖,查看趨勢,設定特定參數,調整控制點運行狀態
顯示測量點的實時報警
定時生成運行記錄報表
(2)預警中心
對各項KPI指標超標的情況進行報警
對子系統運行數據超出設定值報警
報警信息分析
報警處理率
報警等級分析
……
(3)數據中心
用能預測
用能計劃
設備用能分析
碳排放分析
綠色能源分析
……
3、代表性及推廣價值
智慧能源系統使用了西門子國內團隊自研的低代碼,配置化能源管理平臺-Xphere軟件平臺。西門子的傳統的能源管理系統上從架構上進行相應的分類,以及從功能上進行明確分類。在功能上增加了能源調度和報警分類處理的功能,體現了能源管理的智慧功能,同時對于節能效果非常明顯。
智慧能源系統,在傳統能源管理系統上,著重增加了根據MES中的生產計劃來有效進行能源調度,顯著提升了能源效率。同時對于報警管理進行相應報警分類,報警流程處理,報警推送等功能。能源調度的使用,預計節約無效能源的浪費8%; 報警分類,處理和推送對于處理故障效率提高15%。