橡胶企业生产信息化平台建设

田原铭 魏志

[摘 要] 本文以青岛橡胶六厂能源管理信息化平台建设为例，介绍一种橡胶企业生产信息化平台建设的方法。能源管理采用分级管理的方式；生产数据采集采用PA总线的方式；信息化平台充分考虑了与PCS、MES、ERP的通信接口。

[关键词] 橡胶；信息化；PA总线；计量；能源管理

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

[中图分类号] F270.3；TP315 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2014）17- 0044- 03

1 引 言

企业信息化建设是指企业利用计算机技术、网络技术等一系列现代化技术，通过对信息资源的深度开发和广泛利用，不断提高生产、经营、管理、决策的效率和水平，从而提高企业经济效益和企业竞争力的过程。

橡胶行业是典型的劳动、技术、资金密集性行业，生产过程的信息化建设对企业有着明显的经济效益和社会效益，也符合国家的橡胶产业发展战略，适应国家两化深度融合的发展方向。

青岛橡胶六厂借助迁建项目的机会，进行了能源管理信息化的建设，本文对该厂能源管理信息化平台建设的方法进行介绍。

2 能源管理的功能需求

企业的能源管理主要包括能源（水、电、蒸汽、压缩空气等）计量采集、能耗状态监控、统计分析报表、能量平衡、设备能效分析、能源报警与预警、综合能耗分析及优化决策等功能，以实现企业生产系统的经济运行、提高能源利用率，利用能量平衡与用能分析，实现能源顺畅调度，以达到企业节能降耗的目标。

能源管理信息化平台要实现能源数据的采集、归档、工艺流程监控、数据统计分析计算，为MES其他功能组件、ERP等提供开放的数据通信接口。

3 企业能源概况

青岛橡胶六厂新建厂区的生产能源主要有自来水、循环水、软化水、电、蒸汽、压缩空气。能源管理采取三级管理方式。一级管理：进入厂区的自来水、电、蒸汽；一级半管理：动力站送往各个车间的循环水、软化水、蒸汽、压缩空气；二级管理：进入各个车间的自来水、循环水、软化水、电、蒸汽、压缩空气；三级管理：进入主要设备的自来水、循环水、软化水、电、蒸汽、压缩空气。能源的分级管理结构如图1所示。

4 信息化平台建设

信息化平台采用分层分布式结构，主要由操作/管理层、控制层、现场总线层构成。

操作层/管理层由1套大屏显示、1台工程师站、1对冗余服务器、4台操作员站、1对归档服务器、1台网络打印机组成，设置在能源管理中心。

控制层由主控制器、通讯组件构成。控制层主要完成生产能源数据的采集、二级与三级的能源管理与数据统计。分别设置在炼胶车间、输送带一车间、输送带二车间、输送带三车间、科技试验楼、动力站。

现场总线层采用先进的PA总线实现控制器与现场测量仪表的连接，并能够对现场测量仪表进行远程诊断和参数设置；采用Modbus与综合保护器通讯，采集用电数据。

信息化平台通过PA总线和Modbus通讯对能源数据进行实时采集；通过工业以太网将数据上传到能管中心，并在归档服务器中对数据进行及时归档，在操作员站和大屏幕中清晰显示能源消耗的车间、设备、实时数据、累积数据、对比数据等；对能源数据进行统计、分析、计算，对企业内部的绩效考核、节能改进提供准确、及时的数据依据。

信息化平台结构如图2所示。

5 PA总线特点

在信息化平台建设中，能源数据的采集采用了PA总线的方式，而非常规硬接线的采集方式，是该平台建设中的一大亮点。

PROFIBUS-PA是一种用于分散式自控系统和现场设备之间的通讯系统。它以符合国际标准IEC 61158的PROFIBUS-DP为基础，增加了PA行规以及相应的传输技术，使ROFIBUS 能更好地满足各种过程控制的要求。

PROFIBUS-PA将自动化系统和过程控制系统与压力、流量、液位等现场设备连接起来，PA可用来替代4～20mA的模拟技术。PROFIBUS-PA具有如下特性：

（1）适合过程自动化应用的行规使不同厂家生产的现场设备具有互换性；

（2）增加和去除总线站点，即使在本征安全地区也不会影响到其他站；

（3）在过程自动化的PROFIBUS-PA段与制造业自动化的PROFIBUS-DP总线段之间通过耦合器连接，并使可实现两段间的透明通信；

（4）使用与IEC 1158-2技术相同的双绞线完成远程供电和数据传送；

（5）在潜在的爆炸危险区可使用防爆型“本征安全”或“非本征安全”。

6 运行效果

信息化平台为企业提供了能源消耗的数据，各车间能够实时了解各班、各设备、各种类的能源消耗，企业管理者能够实时了解各车间的能源消耗。企业能够从管理上提高能源的使用效率，减少不必要的能耗；也能够提高生产操作人员的节能积极性。信息化平台监控画面如图3所示。

7 结 语

从党的十五大提出“发展新兴产业和高技术产业，推进国民经济信息化”，到十六大“坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”，到十七大“大力推进信息化与工业化融合，促进工业由大变强”，再到十八大提出的“信息化与工业化的深度融合”，充分体现了我国政府对信息化与工业化发展的认识和理解程度在不断加深，也为国内工业企业的发展指明了方向，提出了目标。

具体到橡胶企业生产信息化如何发展，如何能够脚踏实地，从基础建设、网络结构、软件功能、管理观念、操作意识等方面做出实实在在成绩，还需在实践中不断探索。本文提出了一种橡胶企业生产信息化平台建设的有效方法，为企业两化深度融合打下了坚实的基础。

主要参考文献

[1]章万友.信息化和自动化技术在橡胶轮胎行业的应用探讨[J]. 中国橡胶，2013，29（21）.

[2]李东平，王喜成. 利用信息化建设提高核心竞争力[J]. 橡塑技术与装备，2006，32（10）.

[3]姜馨. 我国轮胎模具行业信息化技术的现状与发展趋势[J]. 橡胶科技市场，2012，10（2）.

[4]李玲，王淼，赵宏霞. 橡胶企业的信息化深化应用[J]. 中国橡胶， 2007（23）.

[5]杨小转. 浅析企业信息化管理体系[J]. 计算机光盘软件与应用， 2014（1）.