吴澄毅 钱建军
海澜智云科技有限公司， 江苏 江阴 214400
摘 要：当前经济的发展以工业的发展为主，而在工业中会运用大量的能源，这就导致能源消耗问题越来越严重。在当前信息技术的快速发展之下，就推动了数字化工厂的产生，而能源管理系统，它能够对能源进行合理的利用，同时也能够使工业企业扩大生产。随着生产模式的不断转变，为了提高工厂的生产力，保证能源的优化配置，使企业获得更大的经济效益，要求我们必须将能源管理系统应用于数字化工厂之中，保证工厂生产过程的数字化、信息化与自动化。所以本文就从能源管理系统和数字化工厂进行分析，探究能源管理系统的的功能，并分析能源管理系统在数字化工厂中的具体应用策略。
关键词：能源管理系统；数字化工厂；能源利用；应用
1 能源管理系统和数字化工厂概述
我们必须深入分析能源管理系统和数字化工厂，保证在数字化工厂中，发挥出能源管理系统的效果。通过该管理系统，合理调度工厂中的能源利用，避免能源浪费问题，从而扩大企业生产。
1.1 能源管理系统
能源管理系统也被称为EMS系统，它的体系结构极为复杂，包括区域能耗、能源管理系统、软件数据、网络能源设备、测控网络和智能装置。在运用这个系统的过程之中，会通过对能源的监控，统计能源使用情况，对设备的能耗情况进行分析等，保证对工程中的电力、燃气、水等能源进行合理配置，确保工程能够达到节能效果。同时它能够管理能源，分析生产过程中能源占据的成本比重，保证各生产部门能够了解自身的能源消费计划，使他们在生产过程之中贯彻节能的要求，对企业的健康可持续发展有着推动作用。
1.2 数字化工厂
在计算机技术的高速发展之下，我们会通过计算机对生产过程进程进行仿真、评估和优化，它加强了产品设计和产品制造之间的联系。数字化工厂在当前得到了广泛的应用，其主要工作原理是通过计算机技术，使制造信息能够得到共享，保证产品生产能够顺利进行。并且能够提升产品的质量，缩短了产品的生产周期，也有效的消除了浪费情况。当前我们认为数字化工厂主要包括产品的设计、生产规划和生产执行，要求做好三维建模、工艺仿真和实时数据采集工作。由于数字化工厂对产品质量和生产过程的积极作用，在工厂中建立数字化工厂是社会的必然要求。
2 能源管理系统的功能
通过之前对能源管理系统的简要分析，我们了解到能源管理系统，它的主要功能是实时能源监视、数据采集、能源平衡、成本分析、统计能源的使用情况，并且对计量设备进行管理。
2.1 实时能源监视功能
我们会通过能源管理系统中的监控画面，对工厂中各个仪表的工作状态和数据进行采集、显示、报警、归档。这是指我们在实际应用该系统的过程中，会根据能源的使用情况和分布情况，设置能源管理系统的监视平台画面。通过对采集到的数据进行显示，确保在能源数据超限时，及时的报警，并通过该平台对数据进行归档和存储。同时这个管理系统系统能够绘制能源使用趋势的分析曲线，做好工厂中的电能负荷管理工作，为之后能源的使用和生产过程提高参考。
2.2 数据采集功能
能源管理系统要发挥自身的数据采集功能，主要是通过数据采集模块或者人工抄表的方式，将采集到的关键设备能耗数据输入能源管理系统之中。当前的能源管理系统，具备实时数据库和关系数据库。因为实时数据库它的保存时间长刷新频率快，我们常常会保存一些秒级数据，常常通过实时数据库对工厂中的各计量点进行统一管理。而关系数据库常常是保存统计数据，可以提供应用报表所需要的各种数据。通过数据库对采集到的数据进行管理，能够对生产过程中各种能源进行监测、计算和成本管理。
2.3 能源平衡功能
我们会通过实时数据库对各部门的能源使用情况进行分析，将能源使用量与之前的使用计划进行比较，从而调整能源配置计划，使生产工序得以顺利进行，保证能源的高效利用。能源管理系统也能够对整个生产过程的瞬时能源使用情况进行计算，从而展开合理的调度工作。而对比能源的使用量、使用计划和库存数据，能够了解工厂的能源库存情况，及时的预警能源需求。
2.4 成本分析功能
通过能源管理系统，能够对生产过程中的能源使用成本进行计算，根据产出量和能源消耗量，对产出比进行计算。我们要分析班组能源成本，从而对生产过程中的操作过程进行考核。而对车间能源成本的分析，能够让我们掌握能源的消耗情况和各生产过程所占的成本比重。为了有效控制生产过程的成本，要求我们在企业内部各部门都要设置单独的计量仪表，将计量仪表接入能源管理系统之中，从而对企业中各部门能源的使用情况进行分析。
2.5 统计能源使用情况的功能
由于生产过程极为复杂，而通过能源管理系统可以具体的统计在生产过程中所消耗的能源数量。并且这个系统也能够清晰的呈现能源消耗与产品产出之间的关系，确保对整个生产过程进行精细化管理，降低能源消耗，也加大了对工作能源的绩效考核力度。将工序能耗分析和成本能耗分析相结合，能够为之后生产过程的能耗进行预测，从而制定科学的能源供需计划。
2.6 设备管理功能
工厂现场的采集站能够对设备的运行状态和故障信号进行采集，通过能源管理系统，对设备的能耗和设备运行进行分析。其主要内容是指在能源管理系统的工作过程中，对设备信号进行采集，对设备的开停机时间进行统计，确保能够通过能源管理系统对设备的利用率进行计算，探究设备出现停机的原因，从而得出设备的绩效结果。
3 能源管理系统在数字化工厂中的应用策略
以江苏南京一个化工厂为例，当我们在其中应用能源管理系统时，关键是要设计电力系统管理和计量方案，各类动力气源管理和计量方案以及水源管理和计量方案。
3.1 电力系统管理和计量方案
要求我们要通过能源管理系统，对开关柜的电能数据进行读取，同时也要保证对开关柜的电表的回路电能数据进行读取，使能源管理系统能够自动采集工厂中的电能用量数据。其具体应用是指我们要在车间的一级配电箱处设置电能传感器，而其他分包商是在电能传感器的基础上，再外接二级配电箱。
3.2 各类动力气源管理和计量方案
通过授权的方式，使使用者能够通过采集站的显示屏，选择用气的种类和编号，从而能够对实际的用能需求进行记录。通过采集站，使其制动控制工厂的电动阀，而能源管理系统能够对用能数据进行自动采集。在整个用气完成之后，也要通过授权对用能进行结束，这样能够使我们准确的掌握数字化工厂中的动力气源消耗情况。
3.3 水源管理和计量方案
水源管理也是要求我们要通过授权的方式，使显示屏能够对用水编号进行显示，确保对工厂现场进行用能控制，保证准确掌握数字化工厂的用水需求。利用采集站对用水数据和变动阀进行自动控制和自动采集，在用水结束之后，通过刷卡授权的方式来关闭电动阀。
结 语
因为在工业企业中，利用能源管理系统能够对能源消耗进行控制。而随着数字化工厂的广泛应用，要求我们必须要将能源管理系统应用与数字化工厂之中，从而保证数字化工厂中的电能、气能、水能得到合理经济的配置。本文就通过对能源管理系统和数字化工厂的深入分析，探讨能源管理的功能以及其在数字化工厂中的应用。因为能源管理系统具有一定的先进性，它对工业企业的长远健康发展有着积极作用，能够降低工业企业的生产成本，并且能解决当前的能源匮乏问题。在之后数字化工厂的生产之中，也将会得到广泛的应用。
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