文/郝芳

1 研究背景

在全球经济发展的大环境下，能源战略成为世界各国关注的重要领域，也是我国发展战略的重要构成。在中国的能源消耗中，重工业是中国的主要能源消耗。能源消耗约占该国总能耗的70%。它是典型的以资源为基础的发展中国家。随着时代和企业的发展要求，国家对企业能源消耗和再利用都有了明确的规定和要求。“十一五”发展规划里，也很明确的提出了对钢铁信息化的要求，大中型钢铁企业都要建设能源管理系统。能源管理系统的建立完善，二次能源的充分利用，可减少企业的外包和能源的过渡消耗，拥有相当大的利润空间和潜力。能源管理系统是企业现代化管理的重要手段，采用信息管理方法，大幅降低能耗成本，提高资源利用率和劳动生产率。唐钢的能源管理系统就是针对企业管理核心的能源管理问题，立足于现有的信息化系统，充分利用现有的资源，实现对现有能源的精细化管理，使公司信息化的建设和能源管理有了显著的提升。

2 能源管理系统（EMS）的构成

2.1 能源管理系统（EMS）的基本构成

唐钢EMS能源管理系统拥有成熟、稳定、先进的技术手段，保证系统具有开放性、扩展性、兼容性和灵活性。系统的原理就是在平台上运行的若干功能模块的集成套件，进行实时监控，运用组态工具进行调配，其上运行的模块组态和浏览功能全部集成在一个整体，体现了省时省力，提高效能，降低工作量的设计理念。系统主要包括实时计量模块、生产计划控制模块、质量检验模块、系统维护模块、财务成本模块、追踪模块、知识模块等。

2.2 系统的网络架构

能源系统的网络架构以以太网为基础，兼容 TCP/IP协议，具有开放性和高兼容性特点。EMS系统是利用实时监控系统通过 OPC读取已存在的数据，与新增加 PLC 通讯来获取新加仪表的计量数据，再传到二级系统（PI）中汇集，最终传递给实时监控系统和能源管理系统，以此来完成各项功能。

3 EMS的基本功能和实施应用

3.1 能源基础数据的收集及实时监控

任何系统都是以强大的数据支撑为基础和依据。能源管理系统也不例外。从唐山的能源管理系统收集数据有两种方式：其一，由唐钢原有的PI能源计量网直接读取数据；其二，新增了一些现场仪表部件，PLC直接与仪表通信进行采集。最后通过收集和分析实时数据的计算机系统（SCADA）来完成汇总收集并整理并上传的工作。 SCADA系统能同时实现对能源系统的统一规划、调度管理、实时监控以及运行最优化；并运用功能强大的数据采集模块，来扩展使用功能，灵活的增减计量点，可以很方便快捷的整合到管控平台上，满足企业的中长期的能源管理需求。数据监控可以使专业人员及时现场解决实际情况。技术人员可以通过计算机上的设备状态和现场仪表数据完成现场设备和材料的调度，具有不可替代的作用。

3.2 数据分析处理及生产计划管理功能

基础二级数据收集进入EMS之后，系统可简便快捷的完成对数据的分析、计算、统计汇总等；利用能源管理系统，专业人员还可在线实时查看库存和能源消耗等信息，使能源的集中管理和统一调度功能得以实现，提高了企业能源利用效率，并可与其他信息化系统进行数据交互利用，分析计算出的数据可现时传输到ERP，MES生产系统和财务管理系统。

能源管理系统属于信息整个架构中的三级系统，承担ERP四级系统下传的的生产任务订单，配合ERP系统完成能源生产管理。该模型下的能源生产管理优于广泛的月度计划模型，使能源管理能够最大限度地提高能源供应，有目的地和定量地组织生产以实现能源效率。同时，能源管理系统（EMS）将获取四级ERP，三级MES / DSS系统的生产信息、性能参数、计划等信息，经过周密的计算、分析整理、再处理，以报告的形式，简单，清晰，一目了然，实现能源管理细化到团队，精细加工成生产流程，批量生产线。

3.3 能源介质结算分析功能

能源管理系统上线运行后，解决的最大问题就是目前唐钢的能源结算管理混乱问题。系统针对目前所存在的问题，结合唐钢现有的ERP系统，结算使用成本订单方式。结算数据通过能源系统实时采集由三级系统按订单传递给ERP四级系统，更好的给财务系统的结算提供的便利，同时使能源的管理更加精细化，更高效、组织性更强。

3.4 能源数据报表的应用

能源管理系统的报表是提供能源数据分析的最主要表现形式。报表采用的是标准报表模式，通过网页二维的形式展现出来。涵盖了公司级、厂级、车间、工序甚至到子工序级所有范围内的能源介质数据（风、水、电、煤气、蒸汽、氧气、氮气等）。它可以显示二级生产单元的所有操作、班次、当日和当月的能源数据。它为每个子单元提供能源生产和消费管理，单位消耗管理和能源成本管理的统计，分析和表示。

报表功能应用灵活，可按工作和生产实际的需要进行报表的定制，并提供浏览、下载等常用功能。

4 结束语

公司的能源管理系统（EMS）实施以来，通过长时间的运行检验，系统运行稳定，传输及时，数据利用率高，分析功能完善，使系统运行的故障率明显减少。EMS同时还为能源管和公司决策提供了准确及时、强有力的计量数据支撑，并为企业的生产和能源管理提供了强有力的数据支持。系统帮助企业使能源调度更加合理，实现能源的全过程的集中可视化管理，提高能源调度管理水平，使能源系统的实时监控功能和优化调度的功能无缝结合，提升企业的能源精细化管理程度，对促进钢铁企业的能源管理，节能减排具有重要的现实意义。