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電能管理系統在楓林醫藥研究大廈二期的應用

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企業簡介

        江蘇安科瑞電器制造有限公司是安科瑞電氣股份有限公司(證券代碼:300286 SZ.)的全資子公司,是安科瑞電量采集、電力監控、電能管理、電氣安全、低壓保護、智能光伏等系列產品的生產基地。公司位于江蘇省江陰市,目前現代化生產廠房面積達3萬平方米,電子組裝生產線均采用無鉛生產工藝,生產檢測設備自動化程度高,公司采用信息管理系統,是江蘇省兩化融合試點企業。

       公司通過在產品、技術、生產工藝上的技術積累和持續創新,圍繞國家產業政策和市場導向,成功實現科技轉型,由原來普通數顯儀表和電量傳感器的生產轉到智能網絡電力儀表、智能馬達保護裝置、智能光伏匯流裝置、電能質量監控裝置、電氣火災監控裝置、消防電源監控設備、醫用隔離電源柜、有源濾波裝置、光伏匯流箱、光伏并網逆變器等產品的產業化,目前已發展成為一家集研發、生產、銷售于一體的江蘇省技術企業。

       公司還先后與上海電科所、東南大學、中國礦業大學等科研院所、高校組成產學研聯合體,圍繞智能電網用戶端的電力監控、電能管理和電氣安全開展產品研發,其中與上海電科所合作開發的“1/4抽屜柜智能馬達管理單元的研發和產業化”項目被列為國家*科技特派員項目。

       公司以用戶端智能網絡電力儀表及系統集成為主導產業,堅持“為客戶創造價值”的經營理念,走專業化、市場化、規模化道路,努力實現“立足中國、放眼世界,爭做好的智能配電供應商”的戰略目標,為客戶提供可靠用電、節約用電、安全用電的完整解決方案,在智能電網用戶端、新能源、物聯網等前沿領域不斷探索開發新產品。

安科瑞商號來源

       “安科瑞”是公司英文商標“ACREL”的諧音。而“ACREL”則為“Accurate  Electric ”的縮寫,意為“電氣”。“ ”圖案原意為方向與弓的組合,“ ”表示公司發展方向為研發、制造、可靠電器產品。

精益生產線

        江蘇安科瑞是安科瑞電氣股份有限公司全資控股的子公司,是安科瑞電氣設立在江蘇江陰的生產基地。江蘇安科瑞從05年發展至今,已經建設成了生產自動化、管理信息化、操作電腦化、生產信息可視化、生產環境無塵化的生產車間,是安科瑞產品質量、品牌的有力保證。

一、生產自動化:
       江蘇安科瑞在電力儀表行業建立了進口全自動無鉛SMT流水生產線,這條生產線有6大特點:
       1、貼片精度高,誤差在微米級;
       2、生產效率高,每小時可以貼2萬個點以上;
       3、貼片質量好,貼片質量一直保持在100PPM以內;
       4、編程方便,具備印制板圖轉換成CAD格式直接導入機器識別的編程能力;
       5、生產自動化,從產品上料開始全部由電腦控制無需人工操作,直至成品的自動完成,而操作員只需要負責輔料的添加以及生產過程的監控;
       6、符合環保要求,該生產線采用的是符合電子產品ROHS標準生產工藝,產品取得了ROHS認證;
       到09年底公司為滿足發展的需要,又再次引進了同樣的一條線,同時還引進了一套全自動光學檢測設備,為貼片質量提供有力保障,降低了人工目檢帶來的錯檢、漏檢等情況的發生。


 

二、管理信息化:
       電力儀表生產有別于其他電子整機產品,特點是小批量、多品種。而組成儀表的元器件種類繁多,給人工做元器件的采購計劃帶來很大的問題,公司在07年底引進了ERP企業資源管理軟件。
       我們把所有儀表的不同BOM單維護到ERP系統中,然后產品的上千種原材料采購計劃由MRP根據產品整機BOM自動運算完成,避免了以前人工計劃帶來的原材料的錯誤采購、超量采購、漏采購等現象的發生,使資金得到了充分的利用。
       客戶訂單由上海總公司CRM系統上傳至江蘇公司ERP系統下達,*由電腦的無縫對接,由MPS根據整機的生產BOM自動運算完成,生成相應生產投料單,避免了原材料的錯發、漏發。由于ERP系統功能只體現計劃及倉存這方面,而無法對生產過程進行監控,公司在2010年初又引進了MES生產管理執行系統,把不同種類儀表的生產流程都維護到MES系統中。ERP系統在訂單下達后自動產生生產工單,MES系統自動抓取這些工單,并為每一個儀表生成一個單獨條碼編號,同時也確定了該儀表所必須經過的生產途程。
       每道工序都提供了條碼掃描設備,實現了生產信息的實時上傳、產品生產狀態的準確顯示、產品相關數據的統計、產品的生產過程的可靠保證,滿足了整個生產過程的全控制。由于產品都使用了條碼管理,取消了原來每表一張的工藝流程單,基本實現了生產線無紙化管理,大大節約了生產成本,而且能保證每個儀表的生產流程不出錯。同時車間信息化管理得到了閉環,管理效率得到了有效提高,減少了一些管理崗位的設置,進一步為公司節約了生產管理成本。
  
三、操作電腦化:
       公司現有儀表整機的生產從調試到檢測都實現了電腦化操作,每一種儀表都通過公司自主研發的上位機軟件進行電腦化調試,操作員只需在產品正確連接后加上相應的標準信號,由電腦自動計算相應的調試數據通過儀表的通訊模塊自動寫入儀表,確保儀表數據的可靠。近還通過優化調試上位機軟件實現了單機多表位調試,大大提高了生產效率。
       儀表的檢測也是通過測試上位機軟件,電腦把設備上高精度的信號源產生的數據與通過通訊模塊讀出的儀表中數據進行自動比對,合格的儀表軟件自動打印出合格證書,如不合格的儀表則自動打印出不合格證書。并提示出錯信息,檢驗員只需選擇不同儀表的檢測方案就可完成儀表的自動檢測、自動調試、自動檢測,避免了人為因素可能帶來的質量隱患,同時也大大提高了生產效率,滿足了日益增加的訂單需求。


 

四、生產信息可視化:
        我們在生產的現場安裝了大屏幕的電子顯示屏,每個客戶訂單的計劃數量、已下達數量、在制品數量及已完成數量都可實時顯示出來,是生產進度安排的輔助工具。
       上海總公司還可以通過遠程客戶端,訪問江蘇生產部的信息平臺。只要輸入相應的訂單號,就可以查詢到該訂單現在的生產狀態,可以具體到該訂單中所有儀表在線的分布情況,實現了生產信息與上海市場部的交流互動。
       公司管理人員可以通過公司的任何一臺電腦查詢到與生產有關的信息,包括員工的產量信息,生產中產生的質量異常信息等。如果某種質量異常重復出現數量達到了系統中設置的報警數量上限,系統會自動把這些信息報告給相應的主管領導。系統每月還會根據這些信息自動繪制成各類圖表,一些特殊工序采集的數據還可以自動繪制正態分布曲線,作為質量異常分析的重要依據。


 

五、生產環境無塵化:
       由于公司采用的無鉛化工藝,在生產過程中我們發現,生產環境對產品質量的影響很大。公司針對空氣灰塵、夏天高溫、梅雨季節的潮濕、冬天人體靜電四個方面,對整個生產車間做了相對應改造。
       1、把原來多余的窗戶全部封閉,對進入車間的通道進行全封閉改造;
       2、安裝了大量的空調設備,使整個車間的溫度一年四季恒溫;
       3、購置了大型的空氣冷凍干燥機,保證車間內的濕度在合理的范圍之內;
       4、鋪設了防靜電地面,鋪設了防靜電吊頂,車間地面每隔一定距離設置相應接地點。保證車間的每臺設備和工作臺都能與大地相連接。每一個員工發放了防靜電工作服,在工作時佩戴防靜電手鏈,降低人體靜電對產品質量帶來的影響; 

智能電力監控儀表,智能馬達控制器、電量傳感器、導軌式安裝電表、火災監控裝置、數顯繼電器、電力監控系統、能耗監測系統,產品涵蓋了中低壓的電力監控

安科瑞 張奇峰

江蘇安科瑞電器制造有限公司

  摘要:介紹楓林醫藥研究大廈二期,采用智能電力儀表、采集配電現場的各種電參量。系統采用現場就地組網的方式,組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺,通過Acrel-3000型電能管理系統實現樓層配電回路用電的實時監控和管理。

  關鍵詞:楓林醫藥研究大廈二期;配電;智能電力儀表;Acrel-3000;電能管理系統;

  0 概述

  楓林醫藥研究大廈二期位于上海市徐匯區楓林街道116街坊48丘,該項目總建筑面積為70,093平方米, 包括1幢12層和1幢16層高的簡單裝修的辦公樓, 2層的地下車庫,提供376個停車位。

  本項目承接其樓層部分電能管理系統搭建,完成對樓層配電箱配電回路用電的實時監控和管理。

  1 需求分析

  系統應通過多功能的電能計量表計、通訊網絡和計算機軟件,實現系統在運行過程中的數據采集、數據計算、電能抄表、報表生成等,完成系統的電能計量、設備管理和運行管理。系統由站控管理層、網絡通訊層和現場設備層構成。

  系統功能需求:

  1)數據采集及處理:通過間隔層單元實時采集現場各種模擬量、電度抄表等;

  2)畫面顯示:全部設備的信息、各測量值的實時數據、各種告警信息、計算機監控系統的狀態信息;

  3)記錄功能:具有對各種歷史數據的記憶功能,以供隨時查詢、回顧、打印。

  4)應具有完善的用戶管理功能,避免越權操作;

  5)歷史曲線顯示:可顯示存于歷史數據庫中的任意模擬量、電度量;

  6)報表打印功能:可召喚打印、定時打印各種歷史數據,運行參數,事故報告統計,電度量統計報表。

  2 技術標準

  本技術規范書引用的國家和行業標注如下:

  ISO/IEC11801 《綜合布線標準》

  GB/50198 《監控系統工程技術規范》

  IEC 61587 《電子設備機械結構系列》

  DL/T448-2000 《電能計量裝置技術管理規程》

  DL/T 698.1-2009 《第1部分:總則》

  DL/T 698.2-2010 《第2部分:主站技術規范》

  DL/T 698.31-2010 《第3.1部分:電能信息采集終端技術規范-通用要求》

  DL/T 698.35-2010 《第3-5部分:電能信息采集終端技術規范-低壓集中抄表終端特殊要求》

  DL/T 698.41-2010 《第4-1部分:通信協議-主站與電能信息采集終端通信》

  DL/T 698.42-2010 《第4-2部分:通訊協議-集中器下行通信協議》

  DL/T 698.41-2010 《第4-1部分:通信協議-主站與電能信息采集終端通信》

  DL/T 698.42-2010 《第4-2部分:通訊協議-集中器下行通信協議》

  3 系統方案

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統根據楓林醫藥研究大廈二期現場實際情況,采用屏蔽雙絞線接至后臺。組網示意圖如下圖所示:站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

  1)站控管理層

  站控管理層針對電力監控系統的管理人員,是人機交互的直接窗口。

  2)網絡通訊層

  通訊層主要是由串口服務器一臺、以太網設備及總線網絡組成。串口服務器主要功能是監測現場智能儀表;以太網設備及總線網絡的主要功能是實現與主站之間的數據交互,使配電系統管理集中化、信息化、智能化,極大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性,真正達到了無人值守的目的。

  3)現場設備層

  現場設備層是數據采集終端,主要由智能儀表組成,智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口,采用MODBUS通訊協議總線型連接接入串口服務器,經串口服務器到達監控主機進行組網,實現遠程監控。

  智能儀表現場連接示意

  現場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進行通訊連接,每根總線連接智能儀表數量在20只左右,不同種類的智能裝置連接在不同的總線上,然后將數據上傳至數據采集器,進而將數據上傳至當地監控終端。具體連接示意圖如下所示:

  3 系統功能

  3.1配電監測

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統具備友好的人機界面,能夠以配電一次干線圖的形式直觀顯示配電線路的分布情況,同時將實時采集的各回路的電參量信息,實時顯示在系統界面中。

  配電回路電參量界面顯示:回路名稱、三相電流、三相電壓、總有功功率、總無功功率、總功率因數、頻率和正向有功電能累計值。

  3.2電能報表

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統以豐富的數據報表體現計量體系的完整性。系統具備各回路定時抄表匯總統計功能,用戶可以自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況。

  具有起始時間和結束時間的時間選擇框,選定想要查詢的時間段后,通過點擊查詢按鈕可查詢出系統項目范圍內所有配電回路的用電量。可通過導出按鈕將報表以Excel形式導出保存,通過打印按鈕進行報表打印。

  3.3電參量報表

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統具有對實時電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能,所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到實時數據庫。在監控畫面中能夠自定義需要查詢的參數、查詢的時間段或選擇查詢zui近更新的記錄數等,并通過報表方式顯示出來。該功能方便用戶進行事故追溯查詢。

  可通過在抄表時間選擇框中設定好抄表時間,點擊抄表按鈕,在查詢表格中顯示查詢到的配電回路電參量

  3.4遙測報警查詢

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統能夠對遙測報警數據進行實時存儲,方便用戶對系統報警事件進行追溯查詢。

  3.5通訊狀態圖

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統可以實時顯示接入系統的各設備的通訊狀態,能夠完整的顯示整個系統網絡結構,可在線診斷系統網絡通訊狀態,發生網絡故障時能自動在屏幕上顯示故障單元和故障部位。從而方便系統維護人員實時掌握現場各設備的通訊狀態,對出現異常的設備及時維護,保證系統的穩定運行。

  4 結束語

  在當今配電設施的應用中,公建辦公大樓項目的配電安全性至關重要,本文介紹的Acrel-3000電能管理系統在楓林醫藥研究大廈二期的應用,可以實現對樓層配電回路用電的實時監控,不僅能顯示回路用電狀況,還具有網絡通訊功能,可以與通訊管理機、計算機等組成電能管理系統。系統實現對采集數據的分析、處理,實時顯示配電回路的運行狀態,對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框、語音提示、短信報警燈,并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,便于電能的遠程抄表以及分析、研究,該系統運行安全、可靠、穩定,為大型公建解決用電問題提供了真實可靠的依據。

  參考文獻:

  [1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

  [2].周中等編著. 智能電網用戶端電力監控與電能管理系統產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業出版社. 2011.10

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