基于FF总线的某烟厂能源计量系统的设计应用研究
摘要：能源计量采集系统（energy manage system ems）卷烟厂动力能源管理系统是以电子计算机为基础，由先进的通信技术和智能化的远程终端装置组合而成的自动化控制系统。能源管理系统包括卷烟厂的燃油计量、蒸汽计量、压缩空气计量、空调冷冻水、热水计量、温度检测、压力检测，自来水计量、电能计量，对于提升卷烟厂的绿节能环保水平和市场竞争力有着举足轻重的作用；
关键词：ems；卷烟厂；
一、主干架构：
能源计量采集系统，采用现场总线传输技术，所有仪表均选用总线数字传输的远传型仪表；各仪表采集的能源计量数据，通过总线传输至仪表采集站，再通过动力能源专用网络传输至动力能源中心监控服务器（scada server）进行统一的能源计量管理。其系统网络架构如图1所示。
现场配置能源计量采集站（网关），其中包括ff网关、485总线网关。ff网关有4路ff网段接口和
1路modbus接口、1路以太网接口；每个总线网关设备可以连接最多64台带ff总线的现场设备，数据传输速率9600bps到57600bps。可以和主系统通信，并具备opc通讯接口、数据处理能力、组态现场设备的能力，远程调校仪表能力；射频干扰/电磁干扰符合en610004-3 3级标准，雷电和过电压保护符合en61000-4-5b类标准。485总线网关提供2路以太网接口，16路rs485/422/232接口，支持多主轮巡方式。
二、ff总线通讯解决方案
能管系统中流量计、压力变送器、温度变送器等智能仪表均采用ff总线仪表，通过ff总线接入3420总线网关转换为以太网协议modbus tcp/ip，使得能管系统scada服务器通过以太网网络对智能仪表进行数据采集和远程操作。现场仪表管理通过配置仪表管理软件，对仪表进行远程维护管理。其网络示意图如图2所示：
三、总线配置
1、网络线缆
a、设计原则：整个网段的长度最大为1900米，计算方法如下：
整个网段的长度=主干+ 所有分支
四、仪表配置
1）燃油计量：罗斯蒙特质量流量计，智能仪表，ff现场总线传输；可上传质量流量瞬时值、累计值。
2）蒸汽计量：涡街流量计，智能仪表，ff现场总线传输；可上传工况流量的瞬时值、累计值，流量计自带温度补偿，可上传经温度补偿后的标况流量的瞬时值、累计值。
3）压缩空气计量：涡街流量计，智能仪表，ff现场总线传输；可上传工况流量的瞬时值、累计值；配置补偿压力变送器，系统可记录经压力补偿后的标况流量的瞬时值、累计值。
4）空调冷冻水、热水计量：电磁流量计，智能仪表，ff现场总线传输；可上传瞬时流量、累计流量。
5）温度检测：智能温度变送器，ff现场总线传输。
6）压力检测：智能压力变送器，ff现场总线传输。
7）自来水计量：远传水表，rs485总线传输，可上传累计流量。为了监测供水以及内部管网的压力情况，了解城市供水压力以及每个大型建筑物水管输入口压力，加装智能压力变送器，采用ff总线传输。
随着国家建设在绿和智能制造发展的趋势，卷烟厂能源管理领域的研究及开发经济效益巨大。ems系统对于提升卷烟厂的能源管理水平，降低企业能耗。提升卷烟厂核心竞争力有着重要作用。
参考文献：
[1] 浙江中烟工业公司杭州制造部“十一五”易地技术改造项目初步设计；
[2] 魏华,本安型ff现场总线的应用[c].2006.3；
[3] 苑明哲，刘玉忠等，先进控制与ff现场总线微服务网关设计[j].工业仪表与自动化装置2003(2):8~9;
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。