橡膠企業(yè)生產(chǎn)信息化平臺建設(shè)

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(shè)為例，介紹一種橡膠企業(yè)生產(chǎn)信息化平臺建設(shè)的方法。能源管理采用分級管理的方式；生產(chǎn)數(shù)據(jù)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(guān)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(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）17- 0044- 03

1 引 言

企業(yè)信息化建設(shè)是指企業(yè)利用計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等一系列現(xiàn)代化技術(shù)，通過對信息資源的深度開發(fā)和廣泛利用，不斷提高生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、決策的效率和水平，從而提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和企業(yè)競爭力的過程。

橡膠行業(yè)是典型的勞動、技術(shù)、資金密集性行業(yè)，生產(chǎn)過程的信息化建設(shè)對企業(yè)有著明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，也符合國家的橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，適應(yīng)國家兩化深度融合的發(fā)展方向。

青島橡膠六廠借助遷建項目的機(jī)會，進(jìn)行了能源管理信息化的建設(shè)，本文對該廠能源管理信息化平臺建設(shè)的方法進(jìn)行介紹。

2 能源管理的功能需求

企業(yè)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(tài)監(jiān)控、統(tǒng)計分析報表、能量平衡、設(shè)備能效分析、能源報警與預(yù)警、綜合能耗分析及優(yōu)化決策等功能，以實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、提高能源利用率，利用能量平衡與用能分析，實現(xiàn)能源順暢調(diào)度，以達(dá)到企業(yè)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

能源管理信息化平臺要實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)的采集、歸檔、工藝流程監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析計算，為MES其他功能組件、ERP等提供開放的數(shù)據(jù)通信接口。

3 企業(yè)能源概況

青島橡膠六廠新建廠區(qū)的生產(chǎn)能源主要有自來水、循環(huán)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(jìn)入廠區(qū)的自來水、電、蒸汽；一級半管理：動力站送往各個車間的循環(huán)水、軟化水、蒸汽、壓縮空氣；二級管理：進(jìn)入各個車間的自來水、循環(huán)水、軟化水、電、蒸汽、壓縮空氣；三級管理：進(jìn)入主要設(shè)備的自來水、循環(huán)水、軟化水、電、蒸汽、壓縮空氣。能源的分級管理結(jié)構(gòu)如圖1所示。

4 信息化平臺建設(shè)

信息化平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)，主要由操作/管理層、控制層、現(xiàn)場總線層構(gòu)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(wù)器、4臺操作員站、1對歸檔服務(wù)器、1臺網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)組成，設(shè)置在能源管理中心。

控制層由主控制器、通訊組件構(gòu)成?？刂茖又饕瓿缮a(chǎn)能源數(shù)據(jù)的采集、二級與三級的能源管理與數(shù)據(jù)統(tǒng)計。分別設(shè)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(xiàn)場總線層采用先進(jìn)的PA總線實現(xiàn)控制器與現(xiàn)場測量儀表的連接，并能夠?qū)ΜF(xiàn)場測量儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和參數(shù)設(shè)置；采用Modbus與綜合保護(hù)器通訊，采集用電數(shù)據(jù)。

信息化平臺通過PA總線和Modbus通訊對能源數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集；通過工業(yè)以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳到能管中心，并在歸檔服務(wù)器中對數(shù)據(jù)進(jìn)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(shè)備、實時數(shù)據(jù)、累積數(shù)據(jù)、對比數(shù)據(jù)等；對能源數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析、計算，對企業(yè)內(nèi)部的績效考核、節(jié)能改進(jìn)提供準(zhǔn)確、及時的數(shù)據(jù)依據(jù)。

信息化平臺結(jié)構(gòu)如圖2所示。

5 PA總線特點

在信息化平臺建設(shè)中，能源數(shù)據(jù)的采集采用了PA總線的方式，而非常規(guī)硬接線的采集方式，是該平臺建設(shè)中的一大亮點。

PROFIBUS-PA是一種用于分散式自控系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備之間的通訊系統(tǒng)。它以符合國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61158的PROFIBUS-DP為基礎(chǔ)，增加了PA行規(guī)以及相應(yīng)的傳輸技術(shù)，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(tǒng)和過程控制系統(tǒng)與壓力、流量、液位等現(xiàn)場設(shè)備連接起來，PA可用來替代4～20mA的模擬技術(shù)。PROFIBUS-PA具有如下特性：

（1）適合過程自動化應(yīng)用的行規(guī)使不同廠家生產(chǎn)的現(xiàn)場設(shè)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(qū)也不會影響到其他站；

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

（4）使用與IEC 1158-2技術(shù)相同的雙絞線完成遠(yuǎn)程供電和數(shù)據(jù)傳送；

（5）在潛在的爆炸危險區(qū)可使用防爆型“本征安全”或“非本征安全”。

6 運(yùn)行效果

信息化平臺為企業(yè)提供了能源消耗的數(shù)據(jù)，各車間能夠?qū)崟r了解各班、各設(shè)備、各種類的能源消耗，企業(yè)管理者能夠?qū)崟r了解各車間的能源消耗。企業(yè)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(chǎn)操作人員的節(jié)能積極性。信息化平臺監(jiān)控畫面如圖3所示。

7 結(jié) 語

從黨的十五大提出“發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)信息化”，到十六大“堅持以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化”，到十七大“大力推進(jìn)信息化與工業(yè)化融合，促進(jìn)工業(yè)由大變強(qiáng)”，再到十八大提出的“信息化與工業(yè)化的深度融合”，充分體現(xiàn)了我國政府對信息化與工業(yè)化發(fā)展的認(rèn)識和理解程度在不斷加深，也為國內(nèi)工業(yè)企業(yè)的發(fā)展指明了方向，提出了目標(biāo)。

具體到橡膠企業(yè)生產(chǎn)信息化如何發(fā)展，如何能夠腳踏實地，從基礎(chǔ)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、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(yè)生產(chǎn)信息化平臺建設(shè)的有效方法，為企業(yè)兩化深度融合打下了堅實的基礎(chǔ)。

主要參考文獻(xiàn)

[1]章萬友.信息化和自動化技術(shù)在橡膠輪胎行業(yè)的應(yīng)用探討[J]. 中國橡膠，2013，29（21）.

[2]李東平，王喜成. 利用信息化建設(shè)提高核心競爭力[J]. 橡塑技術(shù)與裝備，2006，32（10）.

[3]姜馨. 我國輪胎模具行業(yè)信息化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 橡膠科技市場，2012，10（2）.

[4]李玲，王淼，趙宏霞. 橡膠企業(yè)的信息化深化應(yīng)用[J]. 中國橡膠， 2007（23）.

[5]楊小轉(zhuǎn). 淺析企業(yè)信息化管理體系[J]. 計算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用， 2014（1）.