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橫河電機的現場測試儀表為NAM提供領先的自動控制支持

時間:2011-01-07

來源:橫河電機(中國)有限公司

導語:NAM的格羅寧根氣田在1959年開始投產。生產氣井群的局部控制系統的基礎是CENTUM組件、橫河電機的ProSafe安全系統、Exaquantum、工廠信息管理系統(PIMS)和設備等。

      NAM的格羅寧根氣田在1959年開始投產。各式各樣的小規模升級更新使大規模升級得以延期。但是2010年之前,不加控制的開采可能會被取消。為了保證使用剩余儲量的權利及繼續成為生產商,NAM公司的GLT項目實行的是壓縮損耗政策。作為第一階段11口氣田合同的一部分,第一口氣田在1998年安裝了壓縮機。為了保證氣田能持續生產40年,所有的29口氣田都將得到升級。

  NAM為GLT制定了詳細的職能說明,并且為工作的每個部分提出要達到的要求,這些部分包括工程設計、工程建設、離心壓縮機供應、壓縮機驅動(包括電動馬達驅動和燃氣渦輪驅動)以及參數測量/自動化。合格的供應商要組成一個團隊。橫河電機就與這個團隊里為數不多的對手展開了設計競爭。NAM的評價標準不是看設計多么具有激情或者多么具有藝術性,而是看能否能降低總運營成本。Stork GLT是最終的獲勝者,他們在格羅寧根省建立了固定機構并開設了辦公室。在Stork GLT中,橫河電機是主要設備的供應商,提供了所需的測量儀器及自控系統,包括現場儀表、控制系統、超聲波測量系統、安全系統、輸配控制系統(DCSs)及工廠信息管理系統(PIMS)。

  Stork GLT負責執行項目的改進及氣田口的維護工作。橫河電機的工作范圍包括對所有測試系統進行試運行、啟動及維護保養工作。

  干擾最小化

  NAM的操作基于干擾最小化的理念,也就意味著“動眼不動手”(Eyes On, Hands Off)。NAM只上白班,而且遠程生產操作均為全自動,在60分鐘內即可實現儀器群從冷備狀態的無報警啟動。在改變生產能力的一般操作條件下,操作必須保持穩定而且無報警。常規操作與維護工作也必須實現全自動,將現場監視的任務降到最低。同樣壓縮設備也要求具有高度的操作彈性,不僅可以進行遠程診斷,而且還可以進行在線監視。比方說,如果生產的某個環節在夜間出現狀況,相關人員在家就會收到報警。只需要一臺PC以及ISDN線,操作人員就可以登錄現場控制網絡,遠程解決問題。

  分布式網絡

  29個格羅寧根氣井群(平均具有約10個井源),每一個都有約25,000個I/O數。整個現場需要約640,000個I/O數,這些I/O由25個網絡,460個工作站控制。為了滿足這個龐大系統的需要,橫河電機必須增加其CENTUM集成控制系統的能力。這一性能在2004年稱為CENTUM系統的標配性能,可以處理一百萬個I/O,512個工作站和31個網絡。該工程是基于現代技術開發的,而這項技術是經過現場實踐證明的。這就意味著在保證系統正常運轉的同時,在整個工程周期中一定包含有技術的變革。生產氣井群的局部控制系統的基礎是CENTUM組件、橫河電機的ProSafe安全系統、Exaquantum、工廠信息管理系統(PIMS)和設備等。常年有人值守工作站里有遍布整個現場的CENTUM設備以及PIMS設備,使用TCP/IP協議將這些系統連接起來進行安全數據通信,從而實現氣井群的無人值守。

  為了降低系統運行成本和提高效率,NAM讓每一臺設備都充分發揮CENTUM的本地或遠程I/O的組合能力。CENTUM系統使用本地I/O系統來控制大部分設備,同時最遠可達到5km以外的遠程設備,這些設備使用智能遠程I/O單元與其他設備上的CENTUM系統進行通信,主要是通過CENTUM來進行,而CENTUM則是以以太網的FIO bus為基礎。在位于中心位置的中央控制室可以對任何一臺設備進行啟動、停車等控制,而無需操作人員進行現場操作,所有的生產任務均可以通過這種方式進行。中央控制室還運行了Exaquantum PIMS,可以長期連續監視整個生產操作的運行狀況。

  整個格羅寧根氣田的龐大規模表明系統升級將在一個很長的時期內不斷進行。最初需要無縫兼容的技術變革實現與現場設備間的通信連接。第一臺設備的更新使用了傳統的通信手段;后來的設備則安裝了基金會現場總線(Foundation Fieldbus)接口。這一附加的性能使NAM通過工廠資源管理(PRM)系統,實現基于現場條件的問題分析、長期分析及維護工作。

  來自更廣范圍的關注

  除了正在實現的可能是世界上最大的DCS網絡以外,NAM還通過對控制系統的使用,在企業員工之間建立更為緊密的聯系,并增強他們的目標意識。在GLT總部,NAM在咖啡機旁邊設置了一些人機接口站(HISs),這些交互站可以顯示GLT現場的生產狀況。于是這就成為組織結構的關鍵連接因素: 在辦公室中既可向現場提供專家意見,管理層也可以獲得來自現場的直接反饋信息。該經驗對NAM產生了非常積極的影響,而且NAM的控制與自動化部部長Ruurd Hoekstra建議把該創意應用到類似的所有工廠中,因為它拉近了辦公室與現場的距離。

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