塑料片材挤出设备分层能耗监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自动实时能耗监测系统，具体是一种用于塑料片材挤出设备的分层能耗监测系统。
【背景技术】
[0002]近年来，我国的轻工机械制造工业得到了迅速的发展，在日化、食品及医药等行业扮演着越来越重要的角色。但由于我国制造业技术水平落后，很多企业只能生产低档普通的产品，而且能源高消耗问题一直得不到解决。国内塑料机械制造行业在实际生产运作中存在电能消耗量巨大、生产数据得不到充分利用等问题，由于系统配置构架上没有数据库和网络技术的支撑，对生产数据的整理、存储、统计、分析研宄不够，不能转化成为有用的管理决策信息而白白浪费，尤其体现在能耗问题上。片材制造行业能源日消耗量巨大，在企业运营成本中所占的比例越来愈大，企业管理层也逐渐开始重视在生产过程中对塑料片材挤出设备分层能耗的实时采集、建档、查询，实现分层能耗远程监控，从而科学地制定高效节能减排的策略。
[0003]在现有技术中，能耗采集器仅仅抄收塑料片材挤出设备或者各个用户单元的电能表的数据，是对塑料片材挤出设备各个部分或者生产车间内所有能耗设备进行综合能耗采集，例如申请号为200510050700.2的专利申请“基于GPRS网络的电力远程自动抄表系统”，其由终端、电能表、主站以及通讯电路组成。该系统提供了一种电表的采集监测方法，但是它仅仅是对企业用户或家庭用户综合用电量进行采集，未能体现各个用电器上的能量消耗情况，这样不利于用户尤其是企业用户实时分析各个用电设备的能耗数据，改进制造工艺，无法真正意义上达到能源监管、节能减排的目的。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供了一种面向塑料片材挤出设备分层能耗监测系统，主要解决了塑料片材挤出设备各子区域耗能情况不明朗、综合能耗高的问题，为实现节能改造，优化排产提供依据和目标。
[0005]按照本实用新型提供的技术方案，所述的塑料片材挤出设备分层能耗监测系统包括:多回路电力仪表、能耗数据采集器、能耗监测服务器，所述多回路电力仪表的信号输入端分别连接独立设置在各分支回路的互感器，采集多分支回路的电参量数据；多回路电力仪表通过RS-485接口连接能耗数据采集器，能耗数据采集器通过无线网络连接到能耗监测服务器。
[0006]其中，所述能耗数据采集器包括:中央处理单元、时钟单元、存储单元、通信接口单元，中央处理单元分别与存储单元、时钟单元以及通信接口单元相连接；所述通信接口单元包括无线通信模块和带ESD保护电路的RS-485通信接口，所述RS-485通信接口与能耗数据采集器相连接。
[0007]所述互感器分别设置在塑料片材挤出设备的多个鼓风机回路、定辊电机回路、压辊电机回路上。
[0008]本实用新型的优点是:能够有效监测片材挤出设备各个用电部分的能量消耗情况，分层能耗数据经网络传输然后存储在数据库中，通过对能耗信息的整理、统计与分析可以转化为有效的管理决策信息。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的系统结构框图。
[0010]图2为本实用新型能耗数据采集器的结构框图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0012]如图1所示，本实用新型包括:多回路电力仪表、能耗数据采集器、能耗监测服务器，所述多回路电力仪表的信号输入端分别连接独立设置在各分支回路的互感器，采集多分支回路的电参量数据；多回路电力仪表通过RS-485接口连接能耗数据采集器，能耗数据采集器通过无线网络连接到能耗监测服务器。
[0013]所述多回路电力仪表是高度集成化的电力分支回路集中监测仪表，一台终端可以同时测量多个分支回路的用电情况。它可以提供开关状态、电压、电流、有功功率、无功功率、有功电量、无功电量等完整的分支回路电气信息；每路的电流采用外置精密互感器独立接入，而且可同时将每路电压信号转换为相应的开关量信号。本实用新型的多回路电力仪表为智能电表，主要用来采集塑料片材挤出设备各个用电部位，如小功率鼓风机、压辊电机、定辊电机上的电压、电流、功率、电能等多个电参量，并将数据显示在自身的液晶屏上。互感器分布在各分支回路上。对每路输入信号采用分时切换循环测量方式，约I秒更新I次测量数据。多回路电力仪表的通信规约采用标准的Modbus-RTU规约，采用工业级芯片，内置看门狗并具有完善的防雷抗干扰措施，可靠性高。该多回路电力仪表采用35_标准DIN导轨安装，多种接线方式，现场安装布线方便易行。
[0014]如图2所示，所述能耗数据采集器包括中央处理单元CPU、时钟单元、存储单元、通信接口单元等。中央处理单元其功能是处理指令、执行操作以及处理数据，协调完成各种操作，它是整个系统的核心，分别与存储单元、时钟单元以及通信接口单元相连接；所述通信接口单元包括无线通信模块(实施例中采用了 GPRS无线通信模块)和带ESD保护电路的RS-485通信接口，所述RS-485通信接口与能耗数据采集器相连接。通信接口单元还可以包括USB接口、以太网接口等。
[0015]通信接口单元用于与外部的多回路电力仪表相连，用来接收采集到的监测数据，并用于将经中央处理单元处理后的数据发送到后台数据库。本实用新型中采用GPRS无线通信网络将能耗数据采集器本地数据库中的数据传输到后台能耗监测服务器的Oracle数据库中，为数据的在线采集显示和离线综合分析提供必要的数据支撑。GRPS无线通信技术具有传输速度快、建设成本低、永远在线等特点，支持多点同时传输，很好地满足了系统对能耗数据采集的要求。
[0016]中央处理单元米用Intel Celeron Processor 1037U 处理器，2 兆缓存，1.80Ghz，内存容量为IG DDR3高速内存，集成Intel HD Graphics显示核心和I颗RTL 8111千兆网络芯片，用于对采集的能耗数据进行处理。本实施例中的存储器包括RAM存储器和Flash存储器，分别和中央处理单元相连接，其中RAM中存储实时采集的能耗数据，Flash存储器用来存储历史能耗数据、程序、操作系统。
[0017]本实用新型的数据采集可以基于KingView组态软件平台进行二次开发。针对多分支回路电耗数据测量智能设备的驱动程序在组态软件上进行二次开发，实现从其中实时采集设备的电压、电流、有功功率、无功功率、有功电量、无功电量等数据，并传输到后台数据库进行计算与存储。
[0018]所述能耗监测服务器与能耗数据采集器的通信接口单元发送端相连接，用于接收能耗数据采集器的发送数据，并进行相应的处理。系统能够利用存储在Oracle数据库服务器中的数据，进行处理、分析和集成，实现能耗数据监测、节能运行管理、能耗综合管理、能效分析、系统配置管理、优化排产管理等功能。
【主权项】
1.塑料片材挤出设备分层能耗监测系统，其特征是，包括:多回路电力仪表、能耗数据采集器、能耗监测服务器，所述多回路电力仪表的信号输入端分别连接独立设置在各分支回路的互感器，采集多分支回路的电参量数据；多回路电力仪表通过RS-485接口连接能耗数据采集器，能耗数据采集器通过无线网络连接到能耗监测服务器。
2.如权利要求1所述的塑料片材挤出设备分层能耗监测系统，其特征是，所述能耗数据采集器包括:中央处理单元、时钟单元、存储单元、通信接口单元，中央处理单元分别与存储单元、时钟单元以及通信接口单元相连接；所述通信接口单元包括无线通信模块和带ESD保护电路的RS-485通信接口，所述RS-485通信接口与能耗数据采集器相连接。
3.如权利要求1所述的塑料片材挤出设备分层能耗监测系统，其特征是，所述互感器分别设置在塑料片材挤出设备的多个鼓风机回路、定辊电机回路、压辊电机回路上。
【专利摘要】本实用新型提供了一种塑料片材挤出设备分层能耗监测系统，其包括：多回路电力仪表、能耗数据采集器、能耗监测服务器，所述多回路电力仪表的信号输入端分别连接独立设置在各分支回路的互感器，采集多分支回路的电参量数据；多回路电力仪表通过RS-485接口连接能耗数据采集器，能耗数据采集器通过无线网络连接到能耗监测服务器。所述互感器分别设置在塑料片材挤出设备的多个鼓风机回路、定辊电机回路、压辊电机回路上。本实用新型的优点是：能够有效监测片材挤出设备各个用电部分的能量消耗情况，分层能耗数据经网络传输然后存储在数据库中，通过对能耗信息的整理、统计与分析可以转化为有效的管理决策信息。
【IPC分类】G08C17-02
【公开号】CN204390469
【申请号】CN201520100861
【发明人】纪志成, 高春能, 石雪军, 吴定会, 田娜
【申请人】江南大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月11日