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【摘 要】钢铁企业是一个耗能大户，同时也是一个生产气体能源的大户。伴随着钢铁生产流程，将产生大量的焦炉煤气，转炉煤气，高炉煤气。这些气体能源的产生、运行、贮存以及使用，是一个持续不断的过程，而对其管理，则就是一个过程性管理，不能有任何间断。所以，通过能源过程数据管理系统（MES）构筑起能源过程数据管理的平台，实现能源的优化管理以及建立起一整套过程预警系统，在发展钢铁企业循环经济过程中，将起到至关重要的作用。
【关键词】MES 钢铁企业 循环经济
能源过程数据管理系统就是运用数学手段，对全过程的能源数据进行采集、存储、挖掘、利用，结合历史经验，找出其隐在生产过程中的内在规律，用以指导能源的科学合理利用，达到节能降耗、保护环境、发展循环经济的最佳目的与要求。对钢铁企业生产过程中产生出的煤气的管理，是能源过程数据管理系统应用的重要内容之一。
一、系统设计说明
（一）设计总体原则
第一，充分考虑MES的可扩展性，在可预见的未来时期内，能够通过对MES的扩展，满足公司生产工艺改造对能源的监控、调度和管理的需要。
第二，根据能源生产工艺要求和控制要求，采用当今成熟的新技术、新设备、新成果，使MES具有适用性、可靠性和可维护性。
第三，为了保证能源供需数据的正确和完整，达到能源供需平衡调度管理和能源计量管理的目的。在用户和管网系统的适当位置安装有必要的计量装置。
第四，考虑MES管理的范围遍布公司全厂，故采用分布式、客户/服务器的系统结构，系统总体设计规模I/O（含通信点）100000点左右。
（二）系统硬件构成
本系统采用高速工业以太网和千兆中央以太网的两层结构，C/S和B/S混合模式。中央以太网用于连接I/O服务器、操作站、技术管理站、数据库/实时数据库服务器、应用服务器、工程师站、GPS服务器、网络打印机。工业以太网用于连接PLC、DCS、工业网关、电力综保系统等。
二、MES系统在钢铁企业中设计的特点
（一）多产线形式的交叉排产设计
如果钢铁企业拥有较多条的炼钢以及轧钢生产，产品规格方面也能够基本上达到完全一致，因此，为了进一步的平衡钢铁产能，缩短钢铁成品的生产周期，在钢铁企业的设计过程中，MES系统需要进行多产线的交叉排产。这不仅能够实现钢铁合同在产线较多情况下的并行以及交叉性生产，同时还可以在钢铁的生产过程中较为灵活调整钢铁合同产线，通过钢铁合同在整个生命周期中进行的实时动态的跟踪系统，进而达到调节钢铁生产组织中的节奏平衡，确保物流按合同的要求组织钢铁生产、减少钢铁余材、提高钢铁的生产效率，最终实现钢铁按质、按量、按时交货的目的，不断满足市场化竞争中的要求。
（二）MES系统中一体化的计划、编制技术
通过钢铁企业中的统一生产和管理，MES系统对关联程度较高的炼钢以及轧钢等环节的生产实施一体化的计划编制措施——炼钢以及轧钢的一体化的计划编制措施。与此同时，MES系统还可以通过钢铁生产的执行层以及过程中的控制系统来实现钢铁企业在全方位、快速数据交换等技术，并依照施工的现场所出现的实际情况，动态化的调整钢铁生产的计划，进而快速下达最新生产的指令给相应的过程控制体系。
（三）MES系统中的合同动态控制以及实时跟踪技术
对于钢铁合同来说，从订立的开始阶段到钢铁出厂以及结案的整个过程之中，所有的工序都必须进行系统化的合同量跟踪措施，并对钢铁企业合同在完成时期的进度进行适时的全实时动态化的管理，并通过动态化的计算，保障合同完成的质量，通过自动分析系统，对钢铁企业的合同中存在的欠量，适时的进行动态化调整，保障各工序之间的合同生产报告的准确；除此之外，可以进一步为客户提供相应的服务，让更多的客户了解到钢铁产品在生产以及制造过程中的详细情况。
三、 MES发展分析
强化能源数据管理，发展循环经济，将是我国钢铁企业以及其他耗能大厂今后发展的一个方向。能源数据管理信息系统的研发与应用，目前刚刚起步，还有许多理论与实践需要我们做进一步的工作。
（一）数据引擎技术在能源过程数据管理系统中的应用
数据引擎是一种按照规范的数据结构解释、驱动和重构数据关系的一种数据处理机制。数据引擎创建了一种具有分析数据关系，能够按照数据结构的拓扑关系驱动计算过程，以及能够根据特定的计算结果自我修正数据关系的DCS系统控制站、控制软件的支撑系统。它的应用将有可能改变能源管理的传统架构，促进能源管理的进一步发展。
（二）模型是能源数据管理信息系统的核心
数学模型是能源数据管理信息系统的核心，在钢铁企业中，从各种气体能源的产生、输送、贮存、使用都要用到数学模型，特别是在能源调度优化。能源连续性管理、能源平衡、预警系统以及能源的合理燃烧，这些环节都需要模型发挥作用。通过数据仓库技术的应用，通过对系统数据进行科学的加工处理，已经为数字模型的应用奠定了很好的基础。运用计算模型对能源管理与合理使用进行科学的统计分析，从而起到对能源管理和智能化决策的支持作用，实现节能降耗的目标，进一步提升企业的综合竞争力。
四、结语
钢铁企业中的MES系统里所保存的相关数据都是根据该企业的生产以及管理的核心等业务所做出的相应数据。该数据量较大，实时性也相对较强，并且访问量也相对频繁，数据的吞吐量较大，这就需要我们必须保证相应数据在存取时候的高效性以及可靠性，进而达到增强系统抵御数据丢失风险的能力以及系统的容灾能力。因此，MES系统在钢铁企业中的设计与实现完全有必要对相应的数据存储等方面的技术进行系统探讨和研究，并根据自身钢铁企业的现状，建立起具有良好的扩展性、可用性、可靠性的数据存储模式，以便于满足相应钢铁企业在MES系统方面对于数据存储的相关要求。
参考文献：
[1] 桂红.能源管理系统（EMS）的生命力[J].上海节能. 2004（05）
[2] 潘志东.钢铁企业节能减排中枢——能源管理中心建设探讨[J]. 科技信息. 2010（18）
[3] 伋金龍.企业能源管理系统EMS应用与展望[J].安徽冶金. 2012（03）
[4] 顾里云.首钢京唐钢铁公司能源管控系统建设的理论与实践[J]. 冶金自动化. 2011（03）
【关键词】MES 钢铁企业 循环经济
能源过程数据管理系统就是运用数学手段，对全过程的能源数据进行采集、存储、挖掘、利用，结合历史经验，找出其隐在生产过程中的内在规律，用以指导能源的科学合理利用，达到节能降耗、保护环境、发展循环经济的最佳目的与要求。对钢铁企业生产过程中产生出的煤气的管理，是能源过程数据管理系统应用的重要内容之一。
一、系统设计说明
（一）设计总体原则
第一，充分考虑MES的可扩展性，在可预见的未来时期内，能够通过对MES的扩展，满足公司生产工艺改造对能源的监控、调度和管理的需要。
第二，根据能源生产工艺要求和控制要求，采用当今成熟的新技术、新设备、新成果，使MES具有适用性、可靠性和可维护性。
第三，为了保证能源供需数据的正确和完整，达到能源供需平衡调度管理和能源计量管理的目的。在用户和管网系统的适当位置安装有必要的计量装置。
第四，考虑MES管理的范围遍布公司全厂，故采用分布式、客户/服务器的系统结构，系统总体设计规模I/O（含通信点）100000点左右。
（二）系统硬件构成
本系统采用高速工业以太网和千兆中央以太网的两层结构，C/S和B/S混合模式。中央以太网用于连接I/O服务器、操作站、技术管理站、数据库/实时数据库服务器、应用服务器、工程师站、GPS服务器、网络打印机。工业以太网用于连接PLC、DCS、工业网关、电力综保系统等。
二、MES系统在钢铁企业中设计的特点
（一）多产线形式的交叉排产设计
如果钢铁企业拥有较多条的炼钢以及轧钢生产，产品规格方面也能够基本上达到完全一致，因此，为了进一步的平衡钢铁产能，缩短钢铁成品的生产周期，在钢铁企业的设计过程中，MES系统需要进行多产线的交叉排产。这不仅能够实现钢铁合同在产线较多情况下的并行以及交叉性生产，同时还可以在钢铁的生产过程中较为灵活调整钢铁合同产线，通过钢铁合同在整个生命周期中进行的实时动态的跟踪系统，进而达到调节钢铁生产组织中的节奏平衡，确保物流按合同的要求组织钢铁生产、减少钢铁余材、提高钢铁的生产效率，最终实现钢铁按质、按量、按时交货的目的，不断满足市场化竞争中的要求。
（二）MES系统中一体化的计划、编制技术
通过钢铁企业中的统一生产和管理，MES系统对关联程度较高的炼钢以及轧钢等环节的生产实施一体化的计划编制措施——炼钢以及轧钢的一体化的计划编制措施。与此同时，MES系统还可以通过钢铁生产的执行层以及过程中的控制系统来实现钢铁企业在全方位、快速数据交换等技术，并依照施工的现场所出现的实际情况，动态化的调整钢铁生产的计划，进而快速下达最新生产的指令给相应的过程控制体系。
（三）MES系统中的合同动态控制以及实时跟踪技术
对于钢铁合同来说，从订立的开始阶段到钢铁出厂以及结案的整个过程之中，所有的工序都必须进行系统化的合同量跟踪措施，并对钢铁企业合同在完成时期的进度进行适时的全实时动态化的管理，并通过动态化的计算，保障合同完成的质量，通过自动分析系统，对钢铁企业的合同中存在的欠量，适时的进行动态化调整，保障各工序之间的合同生产报告的准确；除此之外，可以进一步为客户提供相应的服务，让更多的客户了解到钢铁产品在生产以及制造过程中的详细情况。
三、 MES发展分析
强化能源数据管理，发展循环经济，将是我国钢铁企业以及其他耗能大厂今后发展的一个方向。能源数据管理信息系统的研发与应用，目前刚刚起步，还有许多理论与实践需要我们做进一步的工作。
（一）数据引擎技术在能源过程数据管理系统中的应用
数据引擎是一种按照规范的数据结构解释、驱动和重构数据关系的一种数据处理机制。数据引擎创建了一种具有分析数据关系，能够按照数据结构的拓扑关系驱动计算过程，以及能够根据特定的计算结果自我修正数据关系的DCS系统控制站、控制软件的支撑系统。它的应用将有可能改变能源管理的传统架构，促进能源管理的进一步发展。
（二）模型是能源数据管理信息系统的核心
数学模型是能源数据管理信息系统的核心，在钢铁企业中，从各种气体能源的产生、输送、贮存、使用都要用到数学模型，特别是在能源调度优化。能源连续性管理、能源平衡、预警系统以及能源的合理燃烧，这些环节都需要模型发挥作用。通过数据仓库技术的应用，通过对系统数据进行科学的加工处理，已经为数字模型的应用奠定了很好的基础。运用计算模型对能源管理与合理使用进行科学的统计分析，从而起到对能源管理和智能化决策的支持作用，实现节能降耗的目标，进一步提升企业的综合竞争力。
四、结语
钢铁企业中的MES系统里所保存的相关数据都是根据该企业的生产以及管理的核心等业务所做出的相应数据。该数据量较大，实时性也相对较强，并且访问量也相对频繁，数据的吞吐量较大，这就需要我们必须保证相应数据在存取时候的高效性以及可靠性，进而达到增强系统抵御数据丢失风险的能力以及系统的容灾能力。因此，MES系统在钢铁企业中的设计与实现完全有必要对相应的数据存储等方面的技术进行系统探讨和研究，并根据自身钢铁企业的现状，建立起具有良好的扩展性、可用性、可靠性的数据存储模式，以便于满足相应钢铁企业在MES系统方面对于数据存储的相关要求。
参考文献：
[1] 桂红.能源管理系统（EMS）的生命力[J].上海节能. 2004（05）
[2] 潘志东.钢铁企业节能减排中枢——能源管理中心建设探讨[J]. 科技信息. 2010（18）
[3] 伋金龍.企业能源管理系统EMS应用与展望[J].安徽冶金. 2012（03）
[4] 顾里云.首钢京唐钢铁公司能源管控系统建设的理论与实践[J]. 冶金自动化. 2011（03）