Resumo:Do ponto de vista da medição e gestão da energia, a composição e funções básicas do sistema de gestão da medição da energia da fábrica de aço são discutidas. A criação deste sistema permitirá que o gerenciamento de medição dos meios de energia da fábrica de aço realize a coleta automática, monitoramento instantâneo, alarme de falha e monitoramento do fluxo de energia; Complete estatísticas de relatórios, entradas offline, análise de custos, referências de previsão e muito mais. Melhorou o nível e a intensidade do trabalho de gerenciamento de medição, para a fábrica de aço equilibrar e estabilizar a produção, equilibrar a pressão e a carga da rede de tubos da empresa, a tomada de decisões e arranjos de produção na fábrica, agendamento e ajuste, poupança e otimização da energia, para garantir que o interesse geral da fábrica tenha um significado orientador importante.

Palavras-chave:Energia, medição, gestão, fábrica de aço, gestão de energia

As empresas siderúrgicas são grandes consumidores de energia, e melhorar constantemente o nível de poupança e redução de energia das empresas siderúrgicas é o objetivo que as empresas siderúrgicas sempre perseguem. A fábrica de aço é uma parte importante da empresa siderúrgica, seu uso de energia e a situação de ocorrência tem suas próprias características, a medição, detecção e gestão da energia têm altos requisitos, seu uso de energia, o nível de medição e gestão da reciclagem está diretamente relacionado com o equilíbrio razoável e o funcionamento eficaz da rede de energia geral da empresa, mas atualmente as fábricas de aço da China não têm seu próprio sistema de gestão da medição da energia, tornando o uso e a reciclagem da energia na produção diferentes graus de irracionalidade. Portanto, o estabelecimento mais rápido possível do próprio sistema de gerenciamento de medição de energia mais completo e preciso da fábrica de aço pode compensar eficazmente as deficiências da própria fábrica no uso e gerenciamento de meios de energia, satisfazer as necessidades de medição, detecção e gerenciamento de meios de energia internos da fábrica de aço, para que possam esclarecer o uso e o consumo de meios de energia no trabalho futuro e na produção, facilitando a compilação de dados, análise de consumo de energia e agendamento e ajuste de produção, melhorando a utilização de meios de energia e a economia e racionalidade do uso de energia. Este artigo, tomando uma fábrica de aço do grupo de empresas como exemplo, apresenta o projeto, a composição e a função do sistema de gerenciamento de medição de energia, que tem um certo valor de referência para outras fábricas de aço.

1 Introdução ao processo da fábrica de aço

A situação do processo da fábrica de aço da empresa do grupo de aço é básicamente a seguinte: uma grande quantidade de água de ferro de alta temperatura produzida pelo forno de alta temperatura da fábrica de aço, enviada para a fábrica de aço por meio de um veículo misturado bem isolado, primeiro para o desenxofre da fábrica de aço para pré-tratamento, em seguida, transportado para a estação de depósito de tanque, a água de ferro é despejada para o forno de transformação e fundida com o resíduos de aço carregados no forno de transformação após o plano de pesagem. A operação de fundição do forno de transformação é controlada e calculada estáticamente pelo computador do processo, concluindo automaticamente todo o processo de fabricação de aço. A água de aço fundida fornecida de acordo com os requisitos técnicos específicos de diferentes tipos de aço é refinada secundariamente fora do forno e, em seguida, o produto final do processo de fabricação de aço é produzido por linha de produção de fundição contínua ou fundição moldada, respectivamente. Seu principal processo de produção é mostrado na Figura 1.

Os principais meios de energia consumidos pelas fábricas de aço são: oxigênio, nitrogênio, argônio, gás do forno cozido, vapor, eletricidade, água, etc. Os meios de energia reciclados são: gás do forno de conversão e vapor.

2 Elementos básicos do sistema de gestão de medição de energia

2.1 Medição e detecção de meios energéticos

O sistema de medição e teste de energia existente na fábrica de aço consiste principalmente em três partes:

(1) os dados de vários meios de energia importados ​​são coletados uniformemente pelo centro de energia;

(2) Dados de meio de consumo de energia parcial do processo e do equipamento são coletados ou calculados por computador (por exemplo, fundição contínua, etc.);

(3) Parte do processo, os dados do meio de consumo de energia do equipamento são lidos manualmente (por exemplo, RH, etc.).

As fontes de dados são maiores, alguns dados ainda precisam ser processados ​​manualmente por meio de cálculos secundários devido ao cruzamento da rede de gerenciamento, tornando o trabalho de estatística de dados no final do mês complicado e propenso a erros, mesmo que os dados tenham problemas, não é fácil encontrar a razão. Além disso, falhas e anomalias na rede de produção são difíceis de detectar e não podem ser eliminadas a tempo.

Então, fundamentalmente resolver o problema. Na rede de tubos de meios de energia originais da fábrica de aço, para controlar a produção e as necessidades de medição, há um grande número de vários instrumentos de medição e válvulas de controle de potência instaladas para detectar e medir o fluxo, a pressão e a temperatura de vários meios de energia. Estes instrumentos são principalmente painéis analógicos, com uma pequena parte da quantidade do processo de controle exibida na máquina de processo. O sistema, com base nos instrumentos de medição existentes da rede de tubulação, aperfeiçoa ainda mais a configuração do sistema da perspectiva de uso, segurança e gerenciamento, complementa as necessidades de medição e gerenciamento dos pontos de medição que o sistema original não possui, substitui os instrumentos que o sistema original já possui, mas não podem atender aos requisitos de uso futuro, para que a rede de tubulação do sistema atenda primeiro aos requisitos de medição, detecção e gerenciamento do computador no hardware. A estrutura funcional do sistema é mostrada na Figura 2.

2.1.1 Recolha e processamento de dados

(1) concentrar a quantidade analógica em cada ponto de medição disperso no computador, depois de interferência, amplificação de isolamento, filtragem, conversor de tensão de corrente e A / D após a conversão em quantidade digital, e de acordo com certos requisitos para formar a média de 1s, média de 1min, média de 1h.

(2) Através do sistema de conexão de longa distância e do software e hardware do sistema de gerenciamento de comunicações, os dados são enviados para o servidor de rede, permitindo assim a partilha de dados.

2.1.2 Alarme de falha e vigilância

O computador avalia o limite superior e inferior dos dados coletados, salva os dados de 1 a 5 minutos antes e depois do sinal de alarme e envia para o monitor de alarme para exibição e impressão automática de acordo com os estatutos da rede. Rastreamento dos principais parâmetros de alarme para determinar corretamente a causa da falha de acordo com o conteúdo do registro de alarme e a curva de tendência.

2.1.3 Visualização de diagramas de fluxo

Projete um conjunto de imagens dinâmicas do processo para exibir diagramas de fluxo de vários meios de energia, incluindo a exibição de valores instantâneos de cada ponto de amostragem e a exibição de valores acumulados de dados coletados no ponto de medição.

Após a realização das funções acima, você pode facilmente obter todos os tipos de dados de consumo de mídia de energia e reciclagem on-line, controlar a situação operacional e os dados de consumo de energia de vários processos e equipamentos principais a qualquer momento, monitorar automaticamente o estado de funcionamento da rede de tubos, prever falhas com antecedência e prevenir o risco.

2.2 Gestão de energia

O consumo e a reciclagem de meios de energia originais da fábrica de aço dependem de estatísticas manuais, cálculos, duplicação de trabalho, dados complexos, eficiência baixa, propensos a erros e não se adaptam ao ritmo de gerenciamento e produção modernos. Estatísticas de relatórios, contabilidade de custos, etc. também são realizadas manualmente e são menos sistemáticas e normativas. Os sistemas de gerenciamento de medição de energia podem facilmente realizar estatísticas rápidas, relatórios automáticos, análises especializadas e outras funções, substituindo o trabalho humano por computadores para alcançar a precisão e eficiência ideais.

2.2.1 Estatísticas de relatório

Através do software de gerenciamento de banco de dados, gerar automaticamente vários relatórios diários, mensais, anuais e várias curvas de consumo de energia, permitindo a transição de dados estatísticos, racionalização original para a automatização, melhorando a eficiência e a precisão do trabalho.

2.2.2 Entrada de dados offline

Aumente a adaptabilidade e a escalabilidade do sistema com um conjunto de software de suporte ao sistema que pode inserir parâmetros não mensuráveis e variáveis, como alarmes, limites inferiores, etc.

2.2.3 Análise estatística de custos

Controle em tempo real do consumo de energia de vários processos e equipamentos principais, avalie integralmente o consumo de energia de diferentes variedades e especificações, realize análises estatísticas de custos de energia por turno e gerencie os custos de energia. Realizar análise e avaliação do consumo de energia e custos do processo, concluir a transmissão e a troca de informações entre a fábrica de aço e o centro de energia, etc.

2.4 Monitoramento de tendências

Através da tela CRT, você pode facilmente realizar a exibição de diagramas de fluxo de vários meios de energia, gerar automaticamente curvas de tendência ou histogramas, a qualquer momento dominar o estado operacional de todos os principais equipamentos e o consumo e a ocorrência de meios de energia, a situação de reciclagem, para facilitar o agendamento e o ajuste da produção.

2.2.5 Referências preditivas

Utilize estatísticas e bases de conhecimento especializado para prever a demanda de meios energéticos e planejar e medidas de fornecimento para o próximo ano.

A implementação das funções acima melhora significativamente a capacidade de gerenciamento de dados e condições, como o consumo e a reciclagem de meios energéticos, fornecendo referência on-line para a tomada de decisões, agendamento e ajustes de produção.

3 Introdução ao sistema de gerenciamento de medição de energia industrial da Anchorage

O sistema de gerenciamento de medição de energia industrial da Angkor utiliza automação, tecnologia da informação e modelo de gerenciamento centralizado para implementar monitoramento dinâmico centralizado e gerenciamento de dados para a produção, distribuição e consumo das empresas, monitorando o consumo de energia de vários tipos de energia, como eletricidade, água, gás, vapor e ar comprimido. Através da análise de dados, mineração e análise de tendências, ajuda as empresas a realizar estatísticas de consumo de energia, análise de ciclo a ciclo, análise de custos de energia, previsão de uso de energia, análise de emissões de carbono para melhorar a gestão de energia, melhorar a eficiência do uso de energia, explorar o potencial de poupança de energia e avaliar a poupança de energia.

3.1 Estrutura do sistema

3.2 Aplicações

Aço, petroquímica, metalurgia, metais não ferrosos, mineração, medicina, cimento, carvão, logística, ferrovias, aviação, madeira, matérias-primas químicas e equipamentos mecânicos e elétricos, produtos elétricos, fabricação de ferramentas, etc.

3.3 Funções do sistema

3.3.1 Visualização

Exibir o consumo total de energia das empresas, os valores de desconto, os custos de energia, as tendências de consumo de energia, a proporção de consumo de energia de subitens, a comparação regional de consumo de energia, bem como as condições climáticas atuais, a poluição e a dinâmica do consumo de energia de processos ou segmentos importantes da empresa em 3D.

3.2 Estatísticas do uso da energia

A partir do tipo de uso de energia, área de monitoramento, processo de produção / período de trabalho, subitens e outras dimensões, usando curvas, gráficos de torta, histogramas, gráficos acumulativos, tabelas digitais e outros métodos para as estatísticas de uso de energia das empresas, análise anual, análise cíclica, análise de desempenho, comparação de ofertas de desconto, consumo de energia por unidade de produto, estatísticas de consumo de energia por unidade de valor de produção, para identificar as lacunas no processo de uso de energia e lugares irracionais, ajustando assim a estratégia de distribuição de energia e reduzindo o desperdício no processo de uso de energia.

3.3.3 Consumo único do produto/valor de produção

Conectando-se ao sistema MES corporativo, a produção do produto e os dados de consumo de energia coletados pelo sistema geram gráficos de tendências de consumo único do produto em um único consumo de produto e realizam análises comparativas e de ciclo. Para que as empresas possam ajustar o processo de produção de acordo com o consumo individual do produto, reduzindo assim o consumo de energia.

3.3.4 Análise do desempenho

As estatísticas de desempenho de todos os tipos de uso de energia, consumo, conversão, por turno, região, linha de produção, período de trabalho, etc. são realizadas de acordo com os indicadores de desempenho do plano de energia ou quotas, para ajudar as empresas a entender os níveis internos de eficiência energética e o potencial de poupança de energia.

3.5 Previsões de consumo de energia

Analisando o uso de energia dos processos de produção empresariais, equipamentos de produção, etc., estabelecer um modelo de cálculo do consumo de energia e corrigir os dados e modelos de acordo com os algoritmos de inteligência artificial, fornecendo uma base eficaz para a tomada de decisões de economia de energia.

3.3.6 Monitoramento operacional

O sistema coleta dados sobre a área, o segmento de trabalho, o consumo de energia do equipamento, monitora o estado operacional do equipamento e do processo, como temperatura, umidade, fluxo, pressão, velocidade, etc., e suporta o monitoramento operacional do sistema de distribuição de energia variável. Os dados gerenciados de consumo de energia podem ser navegados rapidamente diretamente do plano de monitoramento dinâmico, permitindo consultar o consumo de energia relevante por tipo de energia, oficina, período de trabalho, tempo e outras dimensões.

3.3.7 Análise do relatório

Anualmente, mensalmente e diariamente, a análise estatística multifacetada do uso de energia da empresa, a perda de linha, a operação do equipamento, a operação de manutenção, etc., permite que os usuários entendam o funcionamento do sistema em vários aspectos e forneçam aos usuários uma base de dados para que os usuários possam descobrir anormalidades no equipamento, identificar pontos de melhoria e explorar o potencial de poupança de energia para a situação de uso de energia.

3.8 Alerta de incidentes

Monitore continuamente o funcionamento do equipamento e do sistema para alertar sobre falhas de comunicação, anomalias de dados, excedimentos de quotas, excedimentos de parâmetros de processo, anomalias ou falhas do equipamento, alertar a empresa e encontrar problemas e formar um registro de alarme.

3.3.9 Suporte móvel

O aplicativo suporta o sistema operacional Android e iOS, facilitando que os usuários dominem o consumo de energia empresarial, a análise de eficiência, a análise de comparação de ano a ano, o desconto de consumo de energia, a previsão do uso de energia, o monitoramento operacional, o alarme anormal, etc., por categoria de energia, região, oficina, processo, grupo, dispositivo e outras dimensões.

3.4 Selecção de equipamentos de campo

4 Conclusão

Estabelecimento do sistema de gerenciamento de medição de energia da fábrica siderúrgica para automatizar a medição e detecção de meios de energia da fábrica siderúrgica, alcançando a coleta automática, monitoramento instantâneo, alarme de falha e monitoramento do fluxo de energia; Melhorou o nível e a intensidade do trabalho de gerenciamento, completando as funções de estatísticas de relatórios, entrada offline, análise de custos, referência de previsão e muito mais. Para equilibrar e estabilizar a produção na fábrica de aço, equilibrar o máximo a pressão e a carga da rede de tubos da empresa, tomar decisões e arranjos de produção na fábrica, agendar e ajustar, economizar e otimizar a energia, para garantir que o interesse geral de toda a fábrica tenha um significado orientador importante.

Este sistema tem um amplo valor de referência e efeito de aprendizado para fábricas de aço do mesmo tipo.