河南郑州西门子授权总代理商改变着人类的生产和生活方式。与此同时，以科技革命和产业变革的新一轮产业革命在全球范围内迅速展开。在工业领域，制造企业数字化转型如火如荼，智能制造和工业互联网应用加速。在这个过程中，工业控制系统的硬件和软件起着关键的作用。
　　工业控制系统包括PLC、SCADA和DCS。PLC作为重要的底层控制元件，通常用于SCADA和DCS系统中，实现工业设备的具体操作和过程控制，而SCADA则侧重于各子系统的数据监控。DCS主要应用于流程工业，以分散控制为主，同时也具有SCADA的功能。
　　近年来，制造执行系统(MES)越来越多地应用于制造企业，以提高车间的管理和控制水平。MES是基于计划、执行和控制的制造管理系统。它位于计划层和现场生产之间的执行层。它需要对生产过程中的生产和管理信息进行处理，也需要对生产过程中的信息进行转换、加工和传递。因此，需要实现与下层生产设备的连接和数据采集。
　　在车间现场，MES与设备的互联可以使生产过程透明化，使企业执行层与车间控制层无缝链接，消除设备底层的信息孤岛，获取数控设备的实时状态信息，对控制设备进行动态管理。
　　但是，目前传统制造企业设备数量庞大，不仅新旧设备混杂，而且品牌类型不同，通讯方式多样，MES的数据采集变得非常复杂和困难。

设备PLC采集数据有两种方式:主动式和交互式。主动模式是MES主动访问设备PLC的CPU相关存储区(该存储区通过双方通信作为数据存储)；另一种是MES发送数据通信请求，PLC按照规定的格式将数据发送给MES。
　　与MES设备直接连接，与PLC通讯，主要是软硬件接口。数据可以通过PLC或SCADA(数据采集、监测和控制系统)传输到第三方设备，可以在MES和PLC之间添加，这取决于MES的通信协议。对于带网络接口的自动化生产线或设备MDC(元数据控制器)，系统通过网络直接与设备的PLC交换数据，可以采集生产线或设备的工作状态。
　　通过MES，上层生产管理可以监控下层设备，使车间管理透明化，获取相关生产信息。如生产数量、速度、停工次数和时间等。，可以形成直观的图形界面，为管理者提供实时信息，为维护工程师快速定位分析现场故障，确定解决方案提供有效帮助。
　　没有PLC，MES如何实现数据采集？
　　1.通过在设备上增加传感器来获取数据。
　　对于不能与PLC连接的设备，应安装速度和数量传感器，以收集运行状态。工艺生产环境对温湿度有严格的要求，其采集方式主要是温湿度传感器。设备辅助采集需要配备润版液PH值和电导率传感器。无线数据采集卡、网关等中使用的传感器。通常是反射式红外传感器或相反的红外传感器。
　　2.通过条形码扫描仪或RFID收集数据
　　一般来说，条形码广泛应用于生产企业的仓库管理。在WIFI网络环境下，生产物料的名称、数量、批次、生产日期、仓库位置等管理被广泛应用。RFID一般用于现场物流管理，如半成品数量、成品存放位置、半成品名称、加工物料数量、半成品位置、开始时间、结束时间等。

为管控火力发电厂自用电能，降低企业运行成本，通过电能采集技术、信息技术与节能分析理论的融合，进行火电厂电能精细化管理。实际应用显示，利用该系统分析各类主要辅机用能的合理性，可有效提升电机能效，降低火电厂运行成本。 

关键词：电能管理；信息技术；节能分析；电机能效；智能化电厂

0引言

       某电厂目前在役机组共930MW，分两期建成。一期2台超高压150MW机组2003年投产河南郑州西门子授权总代理商，二期2台亚临界315MW机组2006年投产。机组投产之初，辅机电能收集记录采用传统的抄表和人工计算方式，不能够满足动态分析管 理的需要，亟须建立一套准确、可靠的电量数据自动采集分析系统，来完成对辅机电能使用合理性的管理。

通过自动化手段实现辅机电量报表自动更新、电量平衡分析、辅机耗电率在线监督、辅机电量指标 竞赛自动更新等功能，通过电能自动化采集降低生产数据收集分析成本，可以实现公司生产管理的自动化、准确化和科学化。

1辅机电能监督管理系统存在的问题 

      厂用辅机电量收集采用传统的人工定时抄表、手动计算方式，存在4个方面的问题。

      （1）电能抄录、计算、登记报表时间长，流程繁琐，管理人员须通过运行日报表收集相关电量报表数据，再手动录入完成相关的数据指标分析计算，重复性工作多。

      （2）人为读数误差和书写计算错误难以杜绝，准确性靠运行人员的工作态度保障，辅机电量计算偏差大。依托手工采集的电能数据进行指标竞赛，公平性难以保证。

      （3）仅能提供按运行轮值抄录的数据，不能及时提供辅机方式优化所需数据。

      （4）数据资源共享性差，不能实时查询、分析，历史追溯和统计管理困难。 

工业数据的协议不标准。互联网数据采集一般是我们常见的HTTP协议，但是在工业领域，会有ModBus、OPC、CAN、ControlNet河南郑州西门子授权总代理商、DeviceNet、Profibus、Zigbee等多种类型的工业协议，各个自动化设备厂商和集成商也会自行开发各种私有的工业协议，导致工业协议的互联难度很大。
　　很多开发人员在工业领域实施集成自动化项目时，遇到的问题是不能及时有效地分析和收集很多工业协议。
　　3.视频传输需要的带宽是巨大的。传统的工业信息化是基于现场数据采集，视频数据传输主要在局域网内，带宽不是主要问题。
　　但随着云计算技术的普及和公有云的兴起，大数据需要大量的计算资源和存储资源，因此工业数据逐步迁移到公有云是大势所趋。但是一个工业企业可能有几十个视频，一个大型企业可能有几百个视频。如何将如此大量的视频文件通过互联网顺利传输到云端，对设计者来说是一个巨大的挑战。
　　4.很难收集原始系统。在工业企业实施大数据项目时，数据采集往往不是针对传感器或PLC，而是针对已经处于从属地位的自动化系统上位机的数据。
　　这些自动化系统部署时，厂商水平参差不齐，大部分没有数据接口，大量文档缺失。大量的现场系统没有点表等基础设置数据，使得这部分数据的收集异常困难。
　　5.安全考虑不足。原来的工业系统都是在局域网内运行，安全问题不是需要考虑的侧重。
　　一旦行业内的核心产能需要通过云端调度，没有充分考虑安全性，损失将无法弥补。2015年，受网络安全事件影响的工业企业比例达到30%，因病毒而关停的企业数量达到20%。仅美国国土安全部的工业控制系统网络应急响应小组(ICS-CERT)就收到了295起针对关键基础设施的攻击。