和利時打造企業一體化解決方案
——智慧化工廠

本刊記者/顧碩

和利時能源管理系統（以下簡稱EMS）的重點是針對于石油、化工行業。2014年，公司再次和平煤集團下屬多個企業進行合作（如：平煤神馬中鴻煤化有限公司、平煤神馬尼龍化工有限公司等多個重點集團客戶）。2014年，在公司重視、領導關懷、客戶信賴的良好環境下，其業務正在有條不紊地發展壯大。

和利時EMS通過儀表改造、能源實時監測、能源調度優化、能源管理、能源仿真、工藝改進、裝置優化等各個層次的能源管理方案，真正為企業提供閉環的能源管理解決方案，實現能源利用的不斷優化，進而真正實現節能減排。

據杭州和利時自動化有限公司MES業務部工程項目經理潘毅介紹，和利時市場優勢突出，主要體現在：（1）和利時是目前在化工行業具備成功案例的少數供應商之一。（2）和利時具備很多成熟的解決方案，不僅考慮能源采集和分析，而且針對分析的能源問題指導工廠技術改造和能源控制優化，形成可閉環控制的能源問題解決方案，可以有效縮短項目實施周期，降低項目風險，保證項目按質按量完成。（3）和利時有著突出的業績：典型項目包括河南金大地化工有限公司EMS、河北冀衡集團EMS、中糧生化能源（肈東）有限公司EMS、河南駿馬化工股份公司EMS、平煤集團東大化工有限公司EMS、平煤神馬中鴻煤化EMS，平煤神馬尼龍化工EMS、宜化集團EMS系統等多個能源管理系統項目。這些項目均為工信部批準能源管理中心項目。

目前，中國在能源管理方面重點是建立一套完整的能源管理體系，建立一套有效的節能降耗解決方案，將企業用能規范化、合理化。然而難點在于如何利用自動化技術、計算機技術、信息技術，結合企業的生產工藝，為企業提供實用、高效的節能技術，實現企業節能降耗。

未來能源管理將是企業乃至國家的一項重要工作，怎樣提高企業用能效益，實現節能降耗，將是一個持續性課題。在此之際，和利時提出了“智慧化工廠”的概念，旨在建立企業一體化解決方案。

成功案例分享

? 項目目標與原則

通過該項目的實施，將該企業的生產能源管理中心建設成為契合企業實際要求，具有鮮明特點、核心技術領先，并對未來幾年國內化工行業同類項目具有很強的示范性能源管理中心。

和利時從企業的實際情況出發，充分利用管控一體化的方法和具體技術，根據實用性與先進性相結合的原則，實現目標要求，在項目的設計與實施過程中，嚴格遵守系統的安全性、可靠性、開放性、實用性、先進性、可維護性、規范性、穩定性、可擴展性原則，保證實施的質量。

? 項目實施與應用

? 項目背景介紹

和利時的中糧生化能源（肇東）有限公司能源管理項目于2013年6月開始實施，2013年12月投運。

中糧生化能源（肇東）有限公司（以下簡稱“中糧肇東公司”），以玉米為主要原料，通過生物工程技術加工生產燃料酒精、食用酒精、DDGS高蛋白飼料、玉米油、食用級液體二氧化碳等產品，是亞洲最具實力的酒精生產基地，被國家列為農業產業化龍頭企業。公司總資產18.8億元人民幣，廠區占地面積78萬平方米，自備10條鐵路專線，2座裝機容量1.5萬億千瓦的自備電站，11條專業化生產線。年加工轉化玉米120萬噸，作為國家級農業產業化龍頭企業，對拉動周邊市縣農村經濟發展，有效解決“三農”問題起到了重要的作用。 2012年12月，中糧生化能源（肇東）有限公司通過黑龍江省工信委向國家工信部申請“2013年能源管理中心建設示范項目”的財政補助資金。2012年該項目獲得了國家工信部的批準。

該項目是從生產控制系統（DCS、PLC等）、計量儀表(電表、水表、蒸汽儀表等)采集能源數據并通過網絡傳輸，集中存儲，通過對實時能源信息的采集、分析集成、整合和深度挖掘，建立一個能源管理中心系統。其主要內容包括兩個方面：一是為主管領導提供各生產單元的實時能源信息在線查詢及分析功能，二是基于實時能源信息基礎上的能源計劃、調度及統計等應用，為公司領導和生產調度管理提供全面、及時、準確的現場實時能源管理信息，為能源管理的決策提供可靠的數據基礎及歷史數據追溯。并且，可與ERP進行對接，直接將基礎數據送往ERP，供上層進行應用，大大提高數據可用性和準確性，實現數據共享。該項目的意義在于，完全按照能源管理系統的建設要領來設計實施，同時又充分考慮公司的生產管理需求，將生產執行系統與能源管理系統統一于一個平臺，為公司的節能降耗和生產運行提供一種全新的信息化管理模式。

中糧肇東公司EMS主要包括三個方面的內容：第一個是企業能源管理中心，這個是和利時MES業務部的重點業務；第二個是系統優化和節能信息化改造；第三個也就是智能化、節能環保產品（設備）改造更新。這三個方面將能源管理、能源改造和系統優化有機結合，構建成國內唯一的全方位節能解決方案。這三個方面具體包含以下工作：（1）能源管理中心是采用信息化、計算機技術、自動化技術，集成企業能源系統數據采集、處理和分析、控制和調度、平衡預測和能源管理等功能，降低重要能源介質放散，提高能源介質的回收和梯級利用水平，實現多能源介質協同平衡與優化利用的企業能源管控系統。（2）系統優化和節能信息化改造則是采用先進成熟的節能減排技術，對主要耗能工藝、裝備進行系統優化和節能改造，提高能源利用效率，降低能源介質和物料消耗等。這就需要結合和利時20多年來的自動控制優化技術，為能源管理的實現提供強大的技術支撐。（3）智能化、節能環保產品(設備)改造更新，主要是利用信息化技術推動落后高耗能機電產品(設備)的改造更新，加快智能化、節能環保產品(裝備)的推廣應用，提升產品(設備)的能源利用效率，降低能源介質消耗。

圖1 PDCA循環原理

整個系統的設計與應用遵循PDCA的原則，是指一種按“先策劃（P），再實施（D），然后檢查（C），之后改進 （A）”的過程方法來進行過程管理，包括產品設計和生產，持續改進，不斷循環。和利時能源管理系統就是遵循PDCA的循環原理，如圖1所示，體現能源管理過程體系，圍繞持續改進的過程理論，采集企業的能源管理數據，進行能源消耗的實時監控與報警，對企業的水、電、汽、風進行平衡，生產企業能源管理報表、進行能源消耗分析及能耗對標管理，找出企業的節能空間等功能，為能源審計提供直接依據，再改進，再監控，周而復始，不斷提高能源的轉換效率和使用效率，不斷地接近或趨向行業標準、國際標準，為國家整體節能減排任務做出貢獻。

本能源管控中心平臺運用先進的SOA服務架構，B/S結構結合C/S結構的設計，支持分布式部署、集成化管理，實現了開發平臺、運行平臺、管理平臺一體化的具有國際領先水平的技術架構，從而可以與企業門戶、ERP、OA等其它系統實現無縫集成。系統完成能源數據采集與管理，應用實時數據庫和關系數據庫，建立能源管理建模體系和運行平臺，將能源監控、能源計量與平衡、能源調度、能源統計、能源審計等功能模塊分布式部署在應用平臺。其功能主要包括以下組成部分：能源體系管理、能源計劃管理、能源計量管理、能源智能監控、能源管網運行模擬、能源產耗預測分析、能源調度及優化、能源統計分析、能源平衡、能源實績、對標管理、能源審計、節能措施、信息發布等功能，并于ERP完成無縫集成，將基礎數據上傳，將生產數據下達到EMS系統，實現數據共享，提高數據可用性，杜絕信息孤島，結合大屏幕系統及視頻監控，構建能源管理監控中心。

? 項目特點及創新

（1）從項目的實施效果看，該項目主要是集能源儀表改造、能源管理、優化控制于一體的節能改造整體方案。

（2）遵循了PDCA原理進行系統設計，對節能管理進行持續改進、系統管理。

（3）項目中引入能源管理體系，進行能耗對標管理，為企業提供系統化、標準化、規范化節能管理信息平臺。

（4）能源管理與生產管理相結合，成為企業重要的管理平臺。

（5）與ERP實現集成，將基礎數據準確上傳至ERP，將生產數據下傳到EMS系統，實現數據共享，提高數據可用性，杜絕信息孤島。

? 項目實施過程中的難題

（1）用戶需求不夠明朗。對于能源管理中心的目標不明確，在具體需求方面不能提供詳細的要求，此種情況下，和利時安排經驗豐富的項目經理前往用戶現場深入調研，充分溝通，確定需求，再進行工程設計。

（2）底層儀表改造周期長，改造工程繁重。此種情況下采取“同步建設、分段完成”的方案，儀表改造與能源管理系統同期進行，EMS系統平臺充分考慮待改造配電室、大量分散儀表分步完成，我們按照逐步接入的方式：先接入，先調試，后接入，后調試，保質保量完成項目。

? 效益分析

能源管理項目的效益主要體現在兩個方面：

（1）管理效益。能源管控信息網絡已遍布中糧肇東公司各區域，系統運行后，工藝、設備、生產、調度等管理人員在各自的網絡客戶端位置上成為生產人員的監督者，工藝和能源管理部門通過系統的集成，可以實現對能源相關問題的快速分析和診斷，并做出快速的調整指令立即下達到現場，從而實現事前預測、事中控制和事后分析；管理系統的建成，也成為調度人員的重要參考工具，成為日常調度不可缺少的系統；每天的能源情況，水電汽風的消耗情況，能源的成本都可以自動計算出來，為領導提供重要的生產經營決策依據。

（2）節能降耗。一方面提高能源的利用效率，降低生產成本：系統運行后，單位產品的能耗信息能夠及時反映出來，通過統計分析，可以找到最佳的操作實踐，在保證產品質量前提下，降低產品的能源成本。另一方面，降低裝置單耗、能耗：系統中的生產裝置的單耗和能耗分析運行后，能及時了解和降低各生產裝置的生產成本，降低原輔材料和能源單耗，實現實時統計核算及績效分析，找出降低單能耗的關鍵工藝點，指導生產運營等業務過程。第三，通過對標管理，發現裝置的節能空間，為企業節能提供方向。中糧肇東公司EMS項目的成功投運，意味著和利時在化工行業的能源管理系統已形成較為實用的管理系統，并為用戶參觀考察提供了一個樣板。該項目為之后的能源管理系統項目提供了經驗。