GBT 35132.5-2020标准规范下载简介

GBT 35132.5-2020 自动化系统与集成 制造系统能源效率以及其他环境影响因素的评估 第5部分：环境绩效评估.pdf

图5描述了可以在第2层控制器和第1层传感器和第0层运行机构之间进行的数据和信息交换。 描述这种通信类型的语义信息以及运行模式的变化可以包含在第2层中传输的实际数据模型的语义信 息中。 由于在第2层中捕获的这种实际数据通常以高速率（例如以每毫秒的形式）获得，因此第3层信息 模型中的活动仅存储少量的第2层实际数据和语义信息。 A.1提供了将第1层和第2层能源数据映射到第3层EPE活动的示例。它们摘自目前广泛使用 的联盟标准，用于第1层、第2层和第3层之间能源数据模型的通信。联盟标准具有共同的特征和概念 （见附录G）。 第2层提供的数据模型越符合标准结构，第2层中可用于EPE的数据就越多。相应的，层级3中 用于处理这些数据，以便将实际数据和语义信息合并到IEC62264中信息模型来补足EPE数据的活动 就越少。 A.2提供了将能源数据映射到IEC62264所规定的能源信息模型的示例。IEC62264信息模型广 泛用于制造企业的管理，它们包含与制造业务管理和控制相关的详细语义信息

附录A （资料性附录） EPE数据映射

大量正在生成、处理和交换的实际数据位于第2层，但是也有少部分数据被传递到第3层甚至第 4层。 在第2层中生成、处理和交换的数据将采用多种格式。第2层数据的产生、处理和交换具有很高的 细粒度和分辨率，GB/T35132.3将能够使用这些数据来评估制造系统的环境绩效。使用这种丰富的信 息所面临的挑战是，在缺乏有关能源数据模型的国际标准的情况下，第1层和第2层的实际数据具有多 种格式。 例如ODVA和SERCOS等组织已经制定了能源数据模型标准，这些标准也可用于第1层、第2层 和第3层活动内部和活动之间的交流。这些标准的存在将为GB/T35132.3提供一种可能性，可以使 用第2层中产生或整合的数据用于环境绩效评估（EPE）。这些能源数据模型可以被传输，并在第3层 中进一步处理，因此，如何将第1层和第2层能源数据模型整合并符合在GB/T35132.3中规定的分配 和聚合过程的输人规范也在本部分的范围内。描述第1层或第2层内能源数据模型的生成和使用不在 本部分的范围之内。 通过使用第1层和第2层活动中和用于第1层、第2层与第3层通讯的标准化的能源数据模型，实 际能源数据例如生产设备的运行模式或使用负荷可以按照较高的速率交换。此外，实际的能源数据，如 能源使用测量和运行模式的环境信息，可以在第1层和第2层的更多设备之间进行交换，这使得第2层 设备上的能源消耗被安全的管理，并且与第3层控制器有一定的独立性。

T／CEC 207-2019标准下载A.1.2能源数据模型

制造企业可以使用精确的收入计量器来测量能源分配网络的能耗。然而，对各个工作单元都使用 精确收人计量器来确定能耗成本太高，一般无法实现。 第2层中有许多测量和用于控制实际能源数据的设备，如电压计和电流计，但由于能源数据报告不 是设备的主要功能，这些实际能源数据可能无法被进一步传输。 使用标准化的能源数据对象在第1层、第2层和第3层的设备和活动内部和之间进行通信，目的是 为了低成本而有效地填补能源使用中丢失的部分，那些部分几乎没有任何信息。自动化设备之间交换 的能源数据模型提供了一致的、高度粒度的与能源相关的信息一一使得其支持重要用例（例如睡眠模 式）变得更加容易。更完整的能源图将提供关于机器、工作单元、区域和区域能源消耗行为的有价值的 信息，使用户能够做出降低使用和成本的决策。 能源数据对象有两个主要用途： 一与1/O设备关联的面尚控制数据的传输； 传输与被控系统相关的其他环境信息，如配置参数和诊断信息。 图A.1所示的客种设备，它们使用标准化的能源数据模型在第1层和第2层内部和之间进行通信 并提供高度细粒度的能源相关信息。 功率监控器可以精确浏量工作单元的能耗。电机过载继电器传输的能源数据模型可以利用能源数

A.2.2一般对象模型

A.2.3运行管理信息模型

IEC62264指定了下列运行管理信息对象模型： 过程段模型，该模型描述可用的功能； 运行定义模型，该模型描述如何执行运行； 运行计划模型，该模型描述要制作和使用的内容； 运行绩效模型，该模型描述所做的和使用的内容； 运行能力模型，该模型描述可用的内容。 运行管理信息模型可应用于以下运行管理类别： 一生产运行； 维护运行； 一质盘运行； 库存（处理）运行。 虽然生产运行通常对环境绩效影响最大，但其他运行也会对环境绩效产生影响，因为这些运行 使用能源； 可使用有害物质。 图A.5给出了四种运行管理类别的运行管理模型。

TEC62264指定了下列运行管理信息对象模型： 过程段模型，该模型描述可用的功能； 运行定义模型，该模型描述如何执行运行； 运行计划模型，该模型描述要制作和使用的内容； 运行绩效模型，该模型描述所做的和使用的内容； 运行能力模型，该模型描述可用的内容。 运行管理信息模型可应用于以下运行管理类别： 一生产运行； 维护运行； 一质盘运行； 库存（处理）运行。 虽然生产运行通常对环境绩效影响最大，但其他运行也会对环境绩效产生影响，因为这些运行 使用能源； 可使用有害物质。 图A.5给出了四种运行管理类别的运行管理模型。

运行定义的重要EPE数据包含在以下几个类别中： 运行定义； 运行段； 参数说明； 物料类规范； 设备类规范 实物资产类规范； 运行段相关性。

A.2.4.2.2运行定义相关数据

运行定义写明了执行指定运行所需的资源。 运行定义中包含的EPE数据示例包括：包含与能源相关信息的外部物料清单，这些信息可用 间接物料或多个运行共用的物料的数量

A.2.4.2.3运行段相关数据

运行段表示为特定运行量化段所需的信息。运行段标识、引用或对应于过程段。 运行段的持续时间是运行段中EPE数据的一个示例

A.2.4.2.4参数规范相关数据

参数规范是运行段所需的特定参数。 一个基本的产品规范的产生是独立于参数规范中特定工作顺序和EPE数据示例的。

A.2.4.2.5物料类规范相关数据

物料规范提供对物料类能力的识别或对应。特定的物料类规范与标识的运行段相关联。 下面列出了在物料类规范中的EPE数据的示例： 一运行所需物料规范，包括： ·燃料热值。 运行所需能源规格，包括： ·能源类型； ·电源电压； ·蒸汽温度。 一运行所需物料和能源的数量，包括： ·物料数量； 燃油量； ·输入电力； ·蒸汽量。

A.2.4.2.6设备类规范相关数据

设备规范提供对设备类能力的标识，参考或对应。设备规范定义了与运行段相关联的特定设备类 的能力。 设备类规范中包含的EPE数据示例如下： 一所需的设备类的功能和能力； 所需的设备类数量。

设备规范提供对设备类能力的标识，参考或对应。设备规范定义了与运行段相关联的特定设 能力。 设备类规范中包含的EPE数据示例如下： 所需的设备类的功能和能力； 所需的设备类数量。

以下四类数据包含运行调度的重要EPE数据： 一运行请求： 段请求； 段参数； 资源请求

A.2.43.2运行请求相关数据

运行请求表示对运行计划元的请求。运行请求包含制造部门完成预定运行所需的信息 运行请求中包含的EPE数据示例如下所示： 被请求的运行定义的参考数据； 运行的计划开始时间和结束时间

A.2.4.3.3段要求相关数据

运行请求由一个或多个段要求组成。每一个段要求对应于或参考一个已识别的运行段或过程段。 段请求定义或引用了相关人员、设备、实物资产、物料和段参数的段能力。 下面列出了段要求中包含的EPE数据示例： 一运行段预计最早的开始时间； 运行段预计最晚的结束时间

A.2.4.3.4段参数相关数据

段参数表示段要求所需的特定参数。段参数包括适用于任意值的一组限制。 段参数中包含的EPE数据示例如下： 附加的段规范，如产品的质量等级； 预期运行条件，如环境温度。

A.2.4.3.5资源需求相关数据

资源需求包括人员需求、设备需求、实物资产需求和物料需求。 人员需求列出了持有特定工作资质人员的数量、类别、工作持续时间和工作计划与完成当前运行请 求所需要的人员职业划分。 设备需求列出了所需特定设备的数量、类型、运行持续时间和运行计划与完成当前运行请求所需要 的设备了类别或对设备的限制。 实物资产需求列出了所需特定实物资产的数量、类别、使用时间和使用计划与完成当前运行请求所 要求的实物资产约束。 资源需求中包含的EPE数据示例如下： 将特定资源分配给定义的资源类，如： ·能源标识符； ·物料批次标识符； ·待使用设备的标识符； ·待使用实物资产的标识符

A.2.4.4运行绩效模型中的相关数据

A.2.4.4.1运行绩效模型

绩效是关于请求运行的报告，是运行响应的集合

A.2.4.4.4段数据相关数据

段数据表示与执行运行相关的其他信息。段数据中包含的EPE数据示例如下： 段运行所产生的产品的实际数量； 一产品的实际生产质量； 执行段运行的运行条件，其中包括： ·环境温度； ·环境湿度； ·电源电压； ·大气压力。

A.2.4.4.5实际资源相关数据

4.5实际资源相关数据

实际资源包括实际人负、实际设备、实际实物资产和实际物料。 实际人员表示在指定段期间使用的人员总量。 实际设备表示在指定段期间使用的设备总量。 实际实物资产表示在指定段期间使用的实物资产总量。 实际物料表示在指定段期间使用的物料总量。实际物料包含已消费、生产、替换、取样或以其他方 用于制造的物料。 实际资源中包含的EPE数据示例如下： 用于段的实际人员包括： ·人员数量； ·工时。 用于段的实际设备包括： ·负载/占空比； ·设备完工后的状态 ·每种运行模式所花费的时间。 实际使用的实物资产包括： ·机器运行时间； ·安装时间。 用于段的实际物料包括： 物料数量； · 燃油量； ·输人电能； ·蒸汽量； · 冷却剂温度； CO2排放量； 有害物质排放量； · 耗材数量； · 废物的数量。

A.2.4.5运行能力模型中的相关数据

物料能力表示在特定时间内物料能发挥的最低能力指标、物料能发挥的平均能力指标或是极限情 况下物料能达到的最大能力指标。物料能力被用于物料批次和物料分批次。这包括与物料和能源控制 以及产品库存控制功能相关的信息。当前可用和承诺可被使用的物料能力就是库存。 资源能力中包含的EPE数据示例如下所示： 某一特定资源能力的累计值，其中包括： ·运行时间； ·生产量； ·能耗； ·耗材数盘； ·废物数量。 特定资源能力统计值，包括： · 单位时间平均能耗； ·单位时间平均物耗； ·单位时间平均废料量； ·燃料平均热值； ·每种运行模式所用时间的平均值； ·平均负荷/占空比。 某一特定资源未来能力的估计值，其中包括： ·单位时间估计能耗； ·单位时间估计物耗； ·单位时间估计废料量； · 燃料估计热值； ·每种运行模式所用时间的估计值； · 估计负荷/占空比。 实物资产安装后实物资产能力开始不断累积，如生产的总时间和总数量，可用于对单个产品或多个 产品的环境绩效施加CRR影响。 注；GB/T35132.1—2017中6.3给出了CRR对环境性能影响的概念。

5.3资源类能力相关数

资源类能力包括人员类能力、设备类能力、实物资产类能力和物料类能力。 资源类能力用置信因子表示资源类的能力。 人员类能力表示在特定时间内最低的、平均值或最高的人员类的能力。 设备类能力表示在特定时间内最低的、平均值或最高的设备类的能力。 实物资产类能力表示在特定时间内最低的、平均值或最高的实物资产类的能力。 物料类能力表示在特定时间内最低的、平均值或最高的物料类的能力。 资源类能力中包含的EPE数据示例如下所示： 资源类的统计计算能力，包括： ·单位时间平均能耗； ·单位时间平均物耗； ·单位时间平均废料量； · 燃料平均热值； 每种运行模式所用时间的平均值； 平均负荷/占空比

资源类未来的估计能力，其中包括： 单位时间估计能耗； 单位时间估计物耗； 单位时间估计废料量； 燃料估计热值； 每种运行模式所用时间的估计值； 估计负荷/占空比。

关键性能指标（KPI）性

可用于EPE的数据存储在按 构准的KPI记求中。KPI记求在其 结构中有如下相关的数据： 对KPI记录内容的描述： 一数据环境信息。 C.1下文部分给出了一部分KPI记录属性的描述

可用于EPE的数据存储在按 中有如下相关的数据： 对KPI记录内容的描述； 数据环境信息。 C.1下文部分给出了一部分KPI记录属性的描述

C.1.2指标名称/标题

关键性能指标的描述或名称。

一个对KPI所带来效应的简短描述，包括其在控制应用中的使用和影响

基于关键性能原理的用于计算KPI的数学公式。

表示KPI的基本单位或维度。

逻扭上KPI的上、下界限及改进趋势

C.1.8分析/深度探讨

使用KPI的用户组说明

找到KPI值变化的根本原因及其与其他元素和KPI的关系的一种方法。 38

附录D （资料性附录） 用例：测量个体设备和系统总实际能耗

在计算能源效率之前，需要了解能源消耗情况。 能源消耗通常是通过多种方法来测量的，并且可以识别出同一参数的多个实例。例如，一个仪表可 以测量一个包含十件设备的区域能源消耗。同时，通过子表分别测量这十台设备的能耗，再将单台设备 能耗进行加和，也可以计算出这十台设备的总能耗。知道区域能源消耗的值很重要，因为可确保电网的 区域供电能力符合区域能耗总需求。知道各台设备的能耗也很重要，单体能耗能用以评估哪些设备的 能源负荷可以减少，或者比较类似设备之间的能耗性能。同时用这两种测量方法测量能源消耗的好处 在于，能源消耗的平衡可以揭示能源消耗测量的准确性。 下面的案例描述了在具有交换能源数据模型的设备与驱动的自动化工厂（见A.1）中，能源消耗测 量过程中的执行单元、运行步骤和运行产生的结果。通过使用IEC62264信息数据模型中包含的参考 数据将实际和外部能源数据的测量值置于数据环境中（见A.2）

用一组子计量装置测量一段时间内的总能源，以 能源费用被审计。

运行：用一组子计量装置测量 段时间内的总能源，以验证能耗费用。 结果：能源费用被审计（为了防止单个设备功耗加和时出现误差累积，使用了能源平衡）

D.2.4在可能的情况下测量单次运行的能耗

运行：每一区域和每一设备都有一套子测量装置逐项测量一段时间内的能源消耗。能源测量是精 确到每步运行的。 结果：使每个地区和设备的实际每项能源使用情况现为人所知。能源平衡被审计（使用能源平衡是 为了防止群聚和计算错误）。

D.2.5测量每个地区和设备的总能耗并列出能耗明细

时旧内的总能源和总逐项能 不总能耗和每次运行的逐项能耗以及包含参考数据的IEC62264信息模型，推导出总能耗和总能

月细。总分项能耗明细表示总能源计量是精确到每步运行步骤的。 结果：使每个地区和设备的实际总能耗和总能耗分项明细已知。能源平衡被审计（使用能源平衡 厂防止群案和计算错误）

D.2.6第 1 层和第 2 层能源管理和优化

动作：在第3层所含的控制、运行数据药束下，第2层设备与其他第2层设备和第1层仪器接口进 行数据交流，以管理1层设备的卸荷、休眠和中断模式。能源数据对象用于设备和层级之间的通信，并 可与其他测量值和运行状态等结合推导得到颗粒能源数据等。每一地区和每一设备都有一套子测量装 置，测量一段时间内的总能耗和总能耗分项明细。 结果：每台设备的实际总能耗和总分项能耗现在已得到优化，并且每个地区和设备的能耗现已确 定。现在可以通过第1层和第2层的自动化流程来评估能源效率，方法是将管理和优化后的实际总能 耗和实际总分项能耗与包含在IEC62264信息模型中的参考数据进行比较。

D.2.7计算每批和每部分的能耗

运行：对应于每批和每部分能源的配方或生产步骤，一组生产设备测量一段时间内的总能源和分项 能源明细，用以衡量工程成本和进行优化。 结果：能源费用减少（为了防止聚集和计算错误的积累使用了能源平衡）。使每批和每部分的能耗 已知。

0.2.8厂级能源管理与

运行：对应于每批和每部分能源的配方或生产步骤，在一定时间内测量一组生产设备的总能耗和逐 项能耗，用以衡量工程成本和进行优化。 结果：能耗费用减少

鉴于供应商、制造商和客户在全球范围内相互依存的特点，各国政府在国际标准组织之前已主动对 跨国和跨区域物品中原料和物质的使用进行监测和控制。 物料安全数据表是包含每种物质的详细信息的文件，这些物质存在于产品、制造工厂或运输单 立中。 欧盟已选择编制一份全面的物料清单，供制造商使用，以评估其产品对环境和健康的影响

化学品注册、评估、授权和限制（REACH）是欧洲联盟2006年12月18日颁布的一项指令。 ACH处理化学物质的生产和使用及其对人类健康和环境的潜在影响。欧洲化学局（ECHA）负责维 REACH出版的物质清单。 欧盟以外的一些国家有类似的法规，或正在采取一种规章制度，在“全球化学品统一分类标签制度 HS)”下建立一个全球适用的化学品登记制度。 REACH要求制造商报告以下方面的信息： 基本理化特性： · 气味； 酸碱度； · 初始沸点和沸点范围； · 闪点； · 蒸发速率； · 易燃性（固体、气体）； · 相对密度； · 溶解度； · 自燃温度； · 分解温度； · 爆炸性； · 氧化性。 稳定性和反应性： · 反应； ·化学稳定性； · 危险反应的可能性； ·应避免的条件； ·不匹配的物料； ·有害分解产品。 毒性信息： ·关于毒理学效应的信息。 生态信息： ·毒性； ·持久性和可降解性； ·生物累积电位； ·土壤移动性； ·PBT和vPvB评估结果。 一废奔处理： ·废物处置方法。 物料不仅作为物质（丙烷、丙酮、铅、铜等）进人制造系统的边界，也作为制造所用的部件和供应品进 别造系统的边界。部件和用品的例子有：螺栓、钻头、手套、包装、电缆、换能器、打印机纸。除了GHS 全数据表中的物料声明信息GA 1277.1-2020 互联网交互式服务安全管理要求 第1部分：基本要求，这些组件和耗材的供应商还可以提供额外的环境条件数据。供应商提 的信息可以包含用于建立制造系统、制造过程的物料和能源的环境累积效应信息（附录F排放量就

是其中的例子）以及有关组成部分或资源供应的整个生命周期的信息。

附录F （资料性附录） 温室气体排放生命周期

表F.1是世界能源机构报告中对各种发电能源产生的单位能源一个生命周期中所产生温室气体 化较情况，

DL／T 1754-2017 水电站大坝运行安全管理信息系统技术规范表F.1温室气体排放生命周期强度概述

部分机器运行； 一部分负荷运行。 联盟为能源数据模型标准的确定和预定义一系列模式，包括： 电源关闭模式： 一初始化（开始）模式； 准备通电模式； 一准备运行模式； 一即可使用的模式； 一暂停/休眠状态； 一重启； 拥有/未拥有模式。 用于描述上述模式的术语因联盟标准的不同而有所差异。除了在上面列出的预定义模式中描述的 资产能源状态之外，能源数据模型还允许定义用户特定的模式， 能源数据模型可以包含基于参数的模式更改命令。模式更改的命令可以根据各种因素的变化下 达，包括能源需求的变化或生产计划中影响机器负载的变化。如何下达更改运行模式的命令不属于本 部分的范围，但是广泛使用的能源数据模型传递模式更改命令的能力反映了能源管理和能源数据报告 可以在功能层次中向下委托给能够使用能源数据模型进行通信资产的事实。因此，EPE所需能源数据 的报告请求可以直接发送给能够使用能源数据模型进行通信的设备。 面向数据模型的能源数据方法提供的标准化语义允许在功能层次的所有层级实现能源数据模型的 扩展。使用标准化语义能源数据对象的设备可能支持如.能源控制、能源信息聚合和报告等先进功能