橡膠企業生產信息化平臺建設

田原銘 魏志

[摘 要] 本文以青島橡膠六廠能源管理信息化平臺建設為例，介紹一種橡膠企業生產信息化平臺建設的方法。能源管理采用分級管理的方式；生產數據采集采用PA總線的方式；信息化平臺充分考慮了與PCS、MES、ERP的通信接口。

[關鍵詞] 橡膠；信息化；PA總線；計量；能源管理

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 17. 026

[中圖分類號] F270.3；TP315 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）17- 0044- 03

1 引 言

企業信息化建設是指企業利用計算機技術、網絡技術等一系列現代化技術，通過對信息資源的深度開發和廣泛利用，不斷提高生產、經營、管理、決策的效率和水平，從而提高企業經濟效益和企業競爭力的過程。

橡膠行業是典型的勞動、技術、資金密集性行業，生產過程的信息化建設對企業有著明顯的經濟效益和社會效益，也符合國家的橡膠產業發展戰略，適應國家兩化深度融合的發展方向。

青島橡膠六廠借助遷建項目的機會，進行了能源管理信息化的建設，本文對該廠能源管理信息化平臺建設的方法進行介紹。

2 能源管理的功能需求

企業的能源管理主要包括能源（水、電、蒸汽、壓縮空氣等）計量采集、能耗狀態監控、統計分析報表、能量平衡、設備能效分析、能源報警與預警、綜合能耗分析及優化決策等功能，以實現企業生產系統的經濟運行、提高能源利用率，利用能量平衡與用能分析，實現能源順暢調度，以達到企業節能降耗的目標。

能源管理信息化平臺要實現能源數據的采集、歸檔、工藝流程監控、數據統計分析計算，為MES其他功能組件、ERP等提供開放的數據通信接口。

3 企業能源概況

青島橡膠六廠新建廠區的生產能源主要有自來水、循環水、軟化水、電、蒸汽、壓縮空氣。能源管理采取三級管理方式。一級管理：進入廠區的自來水、電、蒸汽；一級半管理：動力站送往各個車間的循環水、軟化水、蒸汽、壓縮空氣；二級管理：進入各個車間的自來水、循環水、軟化水、電、蒸汽、壓縮空氣；三級管理：進入主要設備的自來水、循環水、軟化水、電、蒸汽、壓縮空氣。能源的分級管理結構如圖1所示。

4 信息化平臺建設

信息化平臺采用分層分布式結構，主要由操作/管理層、控制層、現場總線層構成。

操作層/管理層由1套大屏顯示、1臺工程師站、1對冗余服務器、4臺操作員站、1對歸檔服務器、1臺網絡打印機組成，設置在能源管理中心。

控制層由主控制器、通訊組件構成。控制層主要完成生產能源數據的采集、二級與三級的能源管理與數據統計。分別設置在煉膠車間、輸送帶一車間、輸送帶二車間、輸送帶三車間、科技試驗樓、動力站。

現場總線層采用先進的PA總線實現控制器與現場測量儀表的連接，并能夠對現場測量儀表進行遠程診斷和參數設置；采用Modbus與綜合保護器通訊，采集用電數據。

信息化平臺通過PA總線和Modbus通訊對能源數據進行實時采集；通過工業以太網將數據上傳到能管中心，并在歸檔服務器中對數據進行及時歸檔，在操作員站和大屏幕中清晰顯示能源消耗的車間、設備、實時數據、累積數據、對比數據等；對能源數據進行統計、分析、計算，對企業內部的績效考核、節能改進提供準確、及時的數據依據。

信息化平臺結構如圖2所示。

5 PA總線特點

在信息化平臺建設中，能源數據的采集采用了PA總線的方式，而非常規硬接線的采集方式，是該平臺建設中的一大亮點。

PROFIBUS-PA是一種用于分散式自控系統和現場設備之間的通訊系統。它以符合國際標準IEC 61158的PROFIBUS-DP為基礎，增加了PA行規以及相應的傳輸技術，使ROFIBUS 能更好地滿足各種過程控制的要求。

PROFIBUS-PA將自動化系統和過程控制系統與壓力、流量、液位等現場設備連接起來，PA可用來替代4～20mA的模擬技術。PROFIBUS-PA具有如下特性：

（1）適合過程自動化應用的行規使不同廠家生產的現場設備具有互換性；

（2）增加和去除總線站點，即使在本征安全地區也不會影響到其他站；

（3）在過程自動化的PROFIBUS-PA段與制造業自動化的PROFIBUS-DP總線段之間通過耦合器連接，并使可實現兩段間的透明通信；

（4）使用與IEC 1158-2技術相同的雙絞線完成遠程供電和數據傳送；

（5）在潛在的爆炸危險區可使用防爆型“本征安全”或“非本征安全”。

6 運行效果

信息化平臺為企業提供了能源消耗的數據，各車間能夠實時了解各班、各設備、各種類的能源消耗，企業管理者能夠實時了解各車間的能源消耗。企業能夠從管理上提高能源的使用效率，減少不必要的能耗；也能夠提高生產操作人員的節能積極性。信息化平臺監控畫面如圖3所示。

7 結 語

從黨的十五大提出“發展新興產業和高技術產業，推進國民經濟信息化”，到十六大“堅持以信息化帶動工業化，以工業化促進信息化”，到十七大“大力推進信息化與工業化融合，促進工業由大變強”，再到十八大提出的“信息化與工業化的深度融合”，充分體現了我國政府對信息化與工業化發展的認識和理解程度在不斷加深，也為國內工業企業的發展指明了方向，提出了目標。

具體到橡膠企業生產信息化如何發展，如何能夠腳踏實地，從基礎建設、網絡結構、軟件功能、管理觀念、操作意識等方面做出實實在在成績，還需在實踐中不斷探索。本文提出了一種橡膠企業生產信息化平臺建設的有效方法，為企業兩化深度融合打下了堅實的基礎。

主要參考文獻

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