CN111556381A - 一种水泥生产车间高效电能数据采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥生产车间高效电能数据采集方法，包括电能表、集中采集器和MES采集软件终端，所述电能表输出端与集中采集器输入端电连接，所述集中采集器输出端与MES采集软件终端输入端电连接，所述MES采集软件终端与计算机终端相连接，所述电能表通过RS485并联的方式与集中采集器电连接，所述MES采集软件终端利用PLC通过RS485与设备通信，由PLC读取设备加工日志文件，采集各种生产过程数据。本发明通过将水泥生产车间中的原有电能表线路进行更换，通过RS485并联的方式接入，解决了通讯电缆有效距离的问题，并且可通过MES采集软件终端对处理各电表的数据，反馈给生产管理的各个环节，实现电能数据的实时掌控。

Description

一种水泥生产车间高效电能数据采集方法

技术领域

本发明涉及智能电表技术领域，具体为一种水泥生产车间高效电能数据 采集方法。

背景技术

作为耗能大户的水泥行业是节能的重点行业。目前，国内大多数水泥厂因 生产配电设施不合理，管理不完善，节能技术了解不深，生产工人节能意识淡 簿，不但给生产用电管理带来诸多不便，而且在运行中造成了极大的能源浪费 使生产成本居高不下，给企业造成了极大的经济损失。

经过海量检索，发现现有技术公开号为CN106056886A，公开了一种电表 数据采集系统，它涉及电表数据采集技术领域；它包含数据采集模块、GPS定 位模块、故障报警模块、数据存储模块、通讯传输模块、控制终端、显示模 块、报警模块；所述的数据采集模块、GPS定位模块、故障报警模块均设在电 表上；数据采集模块、GPS定位模块、故障报警模块分别与数据存储模块连接； 数据存储模块将数据通过通讯传输模块传送到控制终端；控制终端对数据进 行分析处理后，在显示模块、报警模块体现出来；本发明有益效果为：本发 明所述的电表数据采集系统，它大大地提高了电表数据的采集效率、准确率 高、适用范围广，且具有结构简单、设置合理、制作成本低等优点。

综上所述，现有的电能表数据采集大部分是依靠人工采集，工作人员需 要对水泥生产厂车间的电能表进行每日采集，大大增加了工作人员的劳动强 度，并且在对单位电耗进行计算时，需要每隔五日进行繁琐的计算所得，费 时费力，大大增加了工作人员的工作负担，降低了工作人员的工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水泥生产车间高效电能数据采集方法，以解 决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水泥生产车间高效电 能数据采集装置，包括电能表、集中采集器和MES采集软件终端，所述电能 表输出端与集中采集器输入端电连接，所述集中采集器输出端与MES采集软 件终端输入端电连接，所述MES采集软件终端与计算机终端相连接。

优选的，所述电能表通过RS485并联的方式与集中采集器电连接。

优选的，所述MES采集软件终端利用PLC通过RS485与设备通信，由PLC 读取设备加工日志文件，采集各种生产过程数据。

优选的，一种水泥生产车间高效电能数据采集方法，包括：

第一步：将水泥生产车间中线路进行拆除，并进行重新布线，安装采用 RS485并联的方式连接的电能表，并与集中采集器电连接；

第二步：安装集中采集器，将各个水泥生产车间的电能表与集中采集器 相连接；

第三步：开发MES采集软件终端，将集中采集器与MES采集软件终端相 连，MES采集软件终端利用PLC通过RS485与设备通信，由PLC读取设备加工 日志文件，采集各种生产过程数据；

第四步：MES采集软件终端将信息传输至计算机终端；

第五步：工作人员通过计算机终端显示的MES采集软件所显示的数值进 行记录和对比，通过RS485协议进入数据集中采集器，再由数据采集器通过 以太网进入MES采集软件系统，由MES采集软件系统采集处理各电表的数据， 通过先前MES里的原料、熟料、水泥台时产量，精确计算并分析出小时电耗。 并反馈给生产管理的各个环节，实现电能数据的实时掌控。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过将水泥厂车间中的 电能表以及线路进行更换，并将电能表通过RS485并联的方式进行连接，可 解决电能表分布均匀的问题，并且有效解决了通讯电缆的有效距离较短的问 题，通过开发的MES采集软件终端将电能表的各项数据进行采集和处理，工 作人员通过计算机终端，通过以太网进入MES采集软件终端，由MES采集软 件终端采集处理各电表的数据；通过先前MES采集软件终端里的原料、熟料、 水泥台时产量，精确计算并分析出小时电耗；并反馈给生产管理的各个环节， 实现电能数据的实时掌控，无需工作人员进行人工采集各水泥生产车间中电 能表的数据，并且在对电能表的单位电耗进行计算时，无需隔5日进行人工 繁琐的计算，更加方便，大大降低了工作人员的劳动强度，提高了数据采集 的效率。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部 的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性 劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语 “安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定 连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电 连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内 部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在 本发明中的具体含义。

本发明提供的一种实施例：

实施例一：

一种水泥生产车间高效电能数据采集装置，包括电能表、集中采集器和 MES采集软件终端，工作人员将现有的水泥生产车间中的电能表进行更换，并 将现有的电能表连接线路进行重新排布，电能表输出端与集中采集器输入端 电连接；RS485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性 的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。使用该标准的数字通 信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。RS485使得 连接本地网络以及多支路通信链路的配置成为可能，在使用RS485接口时， 对于特定的传输线路，从RS485接口到负载其数据信号传输所允许的最大电 缆长度与信号传输的波特率成反比，这个长度数据主要是受信号失真及噪声 等因素所影响。理论上，通信速率在100Kbps及以下时，RS485的最长传输距 离可达1200米，但在实际应用中传输的距离也因芯片及电缆的传输特性而有 所差异。在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大，最多可以 加八个中继，也就是说理论上RS485的最大传输距离可以达到10.8公里。如 果确实需要长距离传输，可以采用光纤为传播介质，收发两端各加一个光电 转换器，多模光纤的传输距离是5到10公里，而采用单模光纤可达50公里 的传播距离，可有效解决电能表在水泥生产车间和水泥生产设备之间分布不 均的问题，并且可有效解决通讯电缆有效距离较短的问题。

电能表通过RS485并联的方式与集中采集器电连接，集中采集器连接终 端、计算机或通信设备的中心连接点设备。它成为电缆汇合的中心点。在若 干终端密集区内，通常为减少通信线路，先把终端接到集中器，然后再经过 高速线路将集中器连接到计算机的通信控制器，因此，集中器也是共享线路 和提高线路利用率的一种有效设备

集中采集器输出端与MES采集软件终端输入端电连接，集中采集器可将 采集的电能表各项数据阐述至MES采集软件终端，MES采集软件终端利用PLC 通过RS485与设备通信，由PLC读取设备加工日志文件，采集各种生产过程 数据，MES系统是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。MES 可以为企业提供包括制造数据管理、计划排程管理、生产调度管理、库存管 理、质量管理、人力资源管理、工作中心、设备管理、工具工装管理、采购 管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层 数据集成分解等管理模块，为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造 协同管理平台；MES采集软件终端集成了PLC终端和RS485以及集中采集器， 通过PLC终端采集水泥生产设备的数据，并且通过集中采集器采集电能表的 各项数据，MES采集软件终端可对电能表预计水泥生产设备的各项数据进行集 中采集、汇总以及处理，MES采集软件终端支持RS485协议进入数据集中采集 器，再由数据采集器通过以太网进入MES系统，由MES系统采集处理各电表 的数据。通过先前MES里的原料、熟料、水泥台时产量，精确计算并分析出 小时电耗。并反馈给生产管理的各个环节，实现电能数据的实时掌控。

MES采集软件终端与计算机终端相连接，工作人员可通过计算机终端的 Excel表格软件进行查看电能表以及水泥生产设备的各项数据，无需工作人员 进行人工采集各水泥生产车间中电能表的数据，并且在对电能表的单位电耗 进行计算时，无需隔5日进行人工繁琐的计算，更加方便，大大降低了工作 人员的劳动强度，提高了数据采集的效率。

实施例二：

一种水泥生产车间高效电能数据采集方法，包括：

第一步：将水泥生产车间中线路进行拆除，并进行重新布线，安装采用 RS485并联的方式连接的电能表，并与集中采集器电连接；

第二步：安装集中采集器，将各个水泥生产车间的电能表与集中采集器 相连接；

第三步：开发MES采集软件终端，将集中采集器与MES采集软件终端相 连，MES采集软件终端利用PLC通过RS485与设备通信，由PLC读取设备加工 日志文件，采集各种生产过程数据；

第四步：MES采集软件终端将信息传输至计算机终端；

第五步：工作人员通过计算机终端显示的MES采集软件所显示的数值进 行记录和对比，通过RS485协议进入数据集中采集器，再由数据采集器通过 以太网进入MES采集软件系统，由MES采集软件系统采集处理各电表的数据， 通过先前MES里的原料、熟料、水泥台时产量，精确计算并分析出小时电耗。 并反馈给生产管理的各个环节，实现电能数据的实时掌控。

工作原理：将水泥厂车间中的电能表以及线路进行更换，并将电能表通 过RS485并联的方式进行连接，可解决电能表分布均匀的问题，并且有效解 决了通讯电缆的有效距离较短的问题，通过开发的MES采集软件终端将电能 表的各项数据进行采集和处理，工作人员通过计算机终端，通过以太网进入 MES采集软件终端，由MES采集软件终端采集处理各电表的数据；通过先前 MES采集软件终端里的原料、熟料、水泥台时产量，精确计算并分析出小时电 耗；并反馈给生产管理的各个环节，实现电能数据的实时掌控，无需工作人 员进行人工采集各水泥生产车间中电能表的数据，并且在对电能表的单位电 耗进行计算时，无需隔5日进行人工繁琐的计算，更加方便，大大降低了工 作人员的劳动强度，提高了数据采集的效率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节， 而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实 现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且 是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨 在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (4)

1.一种水泥生产车间高效电能数据采集装置，包括电能表、集中采集器和MES采集软件终端，其特征在于：所述电能表输出端与集中采集器输入端电连接，所述集中采集器输出端与MES采集软件终端输入端电连接，所述MES采集软件终端与计算机终端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种水泥生产车间高效电能数据采集装置，其特征在于：所述电能表通过RS485并联的方式与集中采集器电连接。

3.根据权利要求1所述的一种水泥生产车间高效电能数据采集装置，其特征在于：所述MES采集软件终端利用PLC通过RS485与设备通信，由PLC读取设备加工日志文件，采集各种生产过程数据。

4.一种水泥生产车间高效电能数据采集方法，包括：

第一步：将水泥生产车间中线路进行拆除，并进行重新布线，安装采用RS485并联的方式连接的电能表，并与集中采集器电连接；

第二步：安装集中采集器，将各个水泥生产车间的电能表与集中采集器相连接；

第三步：开发MES采集软件终端，将集中采集器与MES采集软件终端相连，MES采集软件终端利用PLC通过RS485与设备通信，由PLC读取设备加工日志文件，采集各种生产过程数据；

第四步：MES采集软件终端将信息传输至计算机终端；

第五步：工作人员通过计算机终端显示的MES采集软件所显示的数值进行记录和对比，通过RS485协议进入数据集中采集器，再由数据采集器通过以太网进入MES采集软件系统，由MES采集软件系统采集处理各电表的数据，通过先前MES里的原料、熟料、水泥台时产量，精确计算并分析出小时电耗。并反馈给生产管理的各个环节，实现电能数据的实时掌控。