电熔镁群炉用电需量远程监控系统的设计与开发

【摘要】：国内电熔镁砂的生产一般采用低电压高电流的埋弧炉进行熔炼,电能消耗巨大,属于高耗能行业,在企业的生产过程中,电能消耗波动较大,很容易对当地电网造成冲击,按照规定,当地供电局对电熔镁砂企业实行两部制电价,两部制电价计费方式有按最大需量计费与按变压器容量计费两种方式。电熔镁砂企业多采用按最大需量计费方式进行生产,因此,对电熔镁群炉的用电需量的监控成为了企业生产十分关注的新课题。对电熔镁群炉用电需量的监控,不仅可以帮助电熔镁企业降低生产成本、增加电熔镁砂生产产量,提高经济效益。还可以降低电熔镁群炉用电需量对电网的负荷冲击,缩小电网的峰谷差。目前国内电熔镁砂企业对群炉用电需量的监控还处于人工监视阶段,不仅工作强度大,而且监控效率低下。针对电熔镁砂行业用电需量监控现状,本文设计开发了电熔镁群炉用电需量远程监控系统。通过本地多级监控方法,优化本地用电需量监控；远程监视克服距离问题,方便企业管理人员在远端进行监控,进行生产指导；同时,系统还方便研究人员对用电需量进行数学分析和建模,从而提出更好的控制方法。本系统的设计开发主要包含以下几个工作。(1)对国内外用电需量的监控发展现状进行深入研究。分析了电熔镁群炉用电需量变化特性,对用电需量监控做了需求分析。(2)结合用电需量的变化特性及需求分析,完成对电熔镁群炉用电需量远程监控系统架构功能的设计。基于数据采集和数据通信采用多及控制方法进行控制；采用协同工作系统Zookeeper服务进行远程数据传输；设计人机交互界面便于操作人员操作。(3)基于电熔镁群炉用电需量远程监控系统的功能架构设计,逐一完成各个模块的开发。通过PLC控制系统完成底层控制；开发系统软件实现数据交互、数据的远程传输；通过wINCC进行人机交互界面的开发。实现电熔镁群炉用电需量监控系统的本地控制和远程监视及参数设定的功能。(4)将电熔镁群炉用电需量监控系统应用于工业现场,对系统设计的各个功能进行验证。结合现场应用情况,对电熔镁群炉用电需量远程监控系统未来的发展进行了展望。