PLC和现场总线在工厂能源监测管理系统中的应用

2006年12月04日

[摘要]能源消耗是企业产品成本中重要的可控部分,降低能源消耗是企业降低成本的重要途径。本文介绍了西门子PLC和现场总线在卷烟厂能源监测管理系统中的应用,详细介绍了该系统的硬件、软件设计,以及通讯网络的连接。

[关键词]PLC现场总线WINCC,VB6.0能源监测

一、项目简介

能源消耗是企业产品成本中重要的可控部分,降低能源消耗是企业降低成本的重要途径。烟草行业向来是耗能大户,随着国外先进技术和成套设备的大量引进,卷烟生产从过去的低速手工生产发展到高速全自动生产,对能源的需求越来越大,因此降低能源的损耗、合理调配能源将直接提高其生产效益。将军烟草集团有限公司成立于1993年,位于山东省济南市,是一家以烟草为主业、多元化经营的跨地区、跨行业、跨国界的企业集团。其核心企业济南卷烟厂拥有目前世界上最先进的卷烟设备及行业技术中心。公司现有员工5000余人,总资产73亿元,是全国烟草行业36家重点企业之一。

本能源监测系统主要用来对济南卷烟厂各部门的能源消耗情况进行监测、统计、报表和打印等。本系统的主要监测量包括全厂各部门的电、水、蒸汽、空压气等相关的参数。

二、系统介绍

本系统由能源统计办公室、锅炉操作室和设备管理处组成三层能源监测管理系统。通过分布于全厂各个车间的传感器将蒸气、空压气、水量和电量233个点的参量采集到服务器中,锅炉操作室和设备管理处负责对实时参数和设备的监测；能源统计办公室实现数据的实时显示、能源消耗的当日和当月累积显示、累积量的日、月、时段数据的查询以及报表打印。统计办公室的能源监测评估程序完成班次的各项指标考核任务,对厂内的能源供应部门的投入、产出及能源使用用户单位的耗能情况进行统计分析,成本核算等,为提高厂内能源管理使用水平提供了可信依据。

本系统CPU主站选用Siemens的SimaticS7-400的CPU414-2DP和S7-300的CPU314,400PLC主站配置9个ET200M子站。CPU414-2DP集成MPI通讯口和Profibus-DP通讯口,各子站与400PLC主站采用Profibus-DP方式相连,这样可在保证数据采集性能要求的前提下使硬件费用达到最低；同时400PLC主站通过MPI接口与上位机实现通讯。300PLC主站通过MPI接口与上位机实现通讯。采用SimaticWinCC作为上位监控软件,采用VB6.0编辑统计办公室的能源监测评估程序。

系统清单如下表