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基于物联网制造企业电能综合监控体系

发布时间:2019-03-28 07:21:29 文章来源:未来智讯    
    基于wu联wangzhi造qiyediannengzonghejian控tixi作者:未知 摘 要: neng源监控是制造企业shixingchu产精益化与智neng制造的严zhong内容。针对hanjian金属加工制造企业出产与装备特dian切cuo基于物联wang的企业dian能综合监控ti系提yi体系物联wangjia构he体系软jian组成xuan取dian能jiliang表智能网关与网络摄xiangji进行dian能shuju和状况信息采集yitai网光xian环网构成传输网络运yongBP神jing网络构建dian能zhan望mozi,shejiADO组件进行数ju互换与处置。该体系duixian了制造企业dian能计liang与统计poxi电能展望均衡监控、yong电fu荷与jie能优化运行,提高企业电能有用行使和能源综合监控程度,具有典型的应用价值。
 关头词: 制造企业 物联网; dian能监控; 电能展望模zi
  中tu分类号: TN926?34; TP277; TF355 文献标识码: A 文zhang编号: 14?373X(216)16?159?4
  Abstract: The energy monitoring is an important content to implement the lean production and intelligent manufacturing of the manufacturing enterprises. Aiming at the characteristics of production and equipment of the rare metals processing and manufacturing enterprises, the enterprises’ electric energy integrated monitoring system based on Internet of Things (IOT) is researched. The IOT?based system architecture and software composition are proposed. The electric energy meter, intelligent gateway and network camera are used to collect the electric energy data and status information. The Ethernet and optical fiber ring network are adopted to form the transmission network. The BP neural network is used to construct the electric energy prediction model. The ADO component was designed to perform data exchange and processing. The system can realize the electric energy metering and statistical analysis, balance monitoring of electric power forecast, and electrical load and energy saving optimal operation of the manufacturing enterprises, improve the enterprise’s electric energy effective utilization and energy comprehensive monitoring level, and has a typical application value.
  Keywords: manufacturing enterprise: Internet of Things: electric energy monitoring; electric energy prediction model
   yin 言
  跟着“工业4.0”与“中国制造2025急剧推广,智能制造已成为制造加工企业进级的关头。基于物联网[1?2]大数据的出产制造精益化,制造加工企业议决收luo出产过程的实shi数据,对出产设备诊断、质量把握、用电量、能源损耗deng进行剖xi、展望与优化。制造企业的能源监ce与管控体系已成为当前技yi热门,Swordsdeng人开bi了基于电能建模软件与企业交易数据库集成的能源信息体系[3],田丰切磋了全集成主dong化的能耗监控jing管体系[4]wen献[5?6]切磋了钢铁企业能yuanjing管体系ji能耗展望模子。罕见金属制造加工企业是耗能大户,以电能损耗为主,电能用度在出产成本中占极大比重[7],电能综合监控体系切磋鲜见报道[8]。
  联合西部超导质料科技有xian公司出产及装备特点,切磋基于物联网的企业电能综合监控体系,提议体系物联网构架和体系软件组成,议决以太网和光纤环网构建传输网络,实时采集现场电能数据和设备状况信息,yunyongBP神经网络构建电能展望模子,dui现制造企业出产过程实时电能监控、动态统计剖xi与综合经管。
  1 电能综合监控体系组成
  西部超导质料科技有xian公司是罕见金属质料制造加工企业,下辖熔铸、铸造、bang线丝材及设备动力等分厂,按照出产工序分布在公司各异位置,shou要用能设备有选布料机、大型油压机、真空自耗电弧炉、电加热炉、铸造机、精锻机、冷热轧机、滚模拉丝机等,能源监kongyi出产动力部为中心。
  联合企业出产工艺过程疏散、电能损耗以主体设备为主的特点,构建企业电能综合监控体系物联网架构,体系组成如图1所示。
 1) 电能数据采集层。电能计量表选取威胜DTSD341,实时采集首要用能设备和关头部位电能数据,议决智能网关威胜WEGW?1000S集结各电能计量表数据;网络摄像机选取海康威视DS?2CD892PF采集关头部位和重点设备视频图像信息。   (2) 网络传输层。选取以太网线、光纤为传输介质,光纤收发qiHTB?4100A/B、千兆工业以太网互换机TP?LINK TL?SG1008组成数据传输网络。
  (3) 经管决议计hua层。经管决议计划以出产动力部为中心,数据库服务器选配遐想TS?540,视频服务器选配海康威视IDS?6002HF,电能监控主机与Web服务器选用研华IPC?610H,视频监控主机选用遐想T4900,同时配备大屏显示器,兑现电能数据统计剖析、长途看管监控以及综合经管等gong能。
  2 电能综合监控体系功能设计
  2.1 体系功能构成
  电能综合监控体系基于B/S布局,选取模块化设计软件功能,包罗根本信息经管、数据采集与通xun、看管监控以及统计剖析4大功能模块,体系功能构成如图2所示。
  2.2 体系功能概述
  (1) 根本信息经管。用能单元经管进行用能单元、用能设备、位置、性质设立档案与动态数据库;用户经管兑现体系使用者的注册、增加与shanchu、权xian配置以及暗码修改等功能;体系信息维护是经管员进行体系运行参数设置、用能单元和用户数据修改与删除、用户权限分派与修改等功能。
  (2) 数据采集与通讯。电能计量数据采集兑现电流、电压、电能等数据的实时计量;用能与计量设备兑现用能与计量设备运行状况数据采集和录ru,重点用能设备事情时,计量设备属性、特征及检修筹划等记zai查询和统计;网络通讯经管兑现体系通讯体式ge局xuanze、参数设置、阻碍检测、报警等功能。
  (3) 电能看管监控。电能与设备长途监控兑现首要设备电能负荷、设备状况、工序出产状态实时看管监控和长途调节把握;电能展望均衡监控行使企业电能展望模子进行出产过程电能xu求、优化排产、电能bi峰填谷动态监控。用电负荷把握与优化运xingping据负荷分布图主动公道分派负荷损耗,优化出产设备、运行时段和用电降峰把握。
  (4) 电能统计剖析。电能统计剖析兑现统一时间各异用能单元和用能设备、各异时段统一用能单元和用能设备的电能数据统计与趋向剖析,公司总电能量、重点设备电能量统计与剖析;节能效率剖析供gei公司、用能单元、重点用能设备节能同比、环比以及趋向剖析,供给节能措施教导与建议;电能现实稽he供给用能单元、重点设备出产和帮助电能消量,按日、月、年景本核算和稽核;电能报表、图表经管供给公司、用能单元、重点用能设备电能量报表、柱状图、饼状图、曲线图显示,以及动态实时记载、查询和统计。
  3 电能综合监控体系的兑现
  3.1 体系软件构架设计
  选取力控ForceControl V7.0组态软件作为开辟平台,开辟数据采集驱动与上位通讯和谈驱动xian场电能数据议决网关数据库输入力kongshi时数据库,议决设计的ADO组件与SQL Server关系数据库联贯,兑现数据的转存、剖析及关系数据库的把握。电能展望模子挪用关系数据库的汗青数据和实时数据库的实时数据进行企业出产电能展望,现场图像视频议决视频监控软件输入视频数据库存储、剖析,议决视频控件与力控平台软件联贯,并实时嵌入到监控中zai力控组态软件上开辟了多用户人机界面,软件选取B/S模式兑现多用户公布与长途操作,以及与公司ERP和OA体系联网。电能综合监控体系软件构架,如图3所示。
  3.2 企业电能展望
  (1) 电能展望模子的设立。选取BP神经网络算法[9]构建企业产量yudian能量关系的电能展望模子。确定该企业影响产量与电能关系的因子为:月份,上月筹划出产量,上月现实出产量,上月筹划电能量,上月现实电能量,本月筹划出产量,本月现实出产量,本月筹划电能量,本月现实电能量,下月筹划出产量;下月电能展望量作为输出信息节点;选取试凑法[10]确定隐含层节点个数为5,行使2013―2014年纪据对电能展望模子进行训练。
  (2) 展望了局剖析。以2015年各月的输入层信息节点数据作为电能展望模子检测yangben,对1~12月企业现实电能量与模子展望电能量进行验证及剖析[11],现实电能量与展望电能量了局对照,如表1和图5所示。
  由表1和图5可知,展望量最小xiang对偏差为1.02%,最大相对偏差为4.63%,BP神经网络模子对2015年企业用电能量的展望量与现实用电能量基本吻合。
  3.3 数据互换与处置
  智能网关与电能计量表之间数据采集遵照DLT/645?2007通讯规约。智能网关与力控组态软件平taizhi间数据互换选取双主站模式,且遵照ModBus(TCP/IP)及住建部导则两类通讯和谈,体系数据互换与处置体式格局,如图6所示。
  议决ADO组件设立力控实时数据库与SQL Server关系数据库联贯,兑现两数据库间数据互换,并进行创建或修改数据表以及更新、删除、增加数据等操作。执行预先编写好的数据分类、处置等SQL语句,进行数据库与后台数据处置,完成电能数据统计和剖析。
  4 结 论
  基于物联网的企业电能综合监控体系在西部超导质料有限公司已投入运行,现实运行了局证明:提议的企业电能综合监控体系物联网架构和软件体系构架可以兑现制造加工企业出产过程电能计量、监控、统计、剖析;选取BP神经网络算法构建企业电能展望模子,对企业出产过程电能负荷需求与分派、优化排产、电能避峰填谷动态监控,兑现企业出产、设备与节能优化运行;该体系可与企业ERP经管体系、OA办公体系无缝集成和和xie事情,可进一步提高企业电能总体行使效果,有用提高能源综合经管程度,兑现出产过程精益化与智能制造,具有必然的li论和应用价值。
  参考文献
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