西門子實現海上石油平台群管控全集成

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西門子實現海上石油平台群管控全集成海上石油採油平台的建設與陸地上有所不同，基於油田開發的需要，通常採用平台群或依託原有設施進行開發，且平台之間遠近不同，需要保證平台之間暢通無阻的實時通訊。因此，處理各種儀器儀表現場採集的數據、發出指令、實現工作流程自動化控制的中控系統是海上採油平台的關鍵設備。西門子針對石油與天然氣領域提供了滿足行業需求的產品與系統，其擁有數十年的經驗，在全球範圍安裝了數千套設備，且在海上石油平台方面表現同樣出色。其為石油與天然氣領域的整個增值鏈提供了可靠、創新和節能環保型產品、系統和解決方案。

目錄

案例背景介紹

1　項目概況

中國南海蔚藍的水面下蘊藏着豐富的石油資源。中國海洋石油總公司（中海油）湛江分公司的油田開發建設項目位於中國南海北部灣的潿洲島附近，並已於2015年底全部建成投產。這是中海油在南海西部最大的石油生產地，也是中國近海四大主要石油和天然氣生產基地之一。

潿洲12-2/11-4N油田二期開發項目共新建5個採油平台。其中4個平台上均分別設置過程控制系統（PCS）、應急關斷系統（ESD）和火氣探測系統（FGS）3套獨立的控制系統。西門子負責4個平台全部控制系統的硬件供貨、安裝、組態、調試等自動化系統的實施工作，並於2015年10月成功交付使用。

在此項目中，西門子共為4個平台提供了13套SIMATIC PCS 7作為中控系統，涵蓋主控DCS系統（PCS）、應急關斷系統（ESD）以及火氣探測系統（FGS），各系統都基於統一的軟硬件平台。

案例實施與應用情況

2　實施與應用情況

2.1　用技術和質量贏得信任

SIMATIC PCS 7是西門子專業的過程控制系統，憑藉其優越的性能，實現自動化系統的精準、快捷控制。同時，它具備數據存儲和通訊功能，以其靈活的模塊化冗餘和擴展性，完成紛繁複雜的控制策略，實現控制系統的經濟運行和成本控制，併兼備系統維護簡便明了、備件成本真實可控的優點。

PCS 7系統架構具有強大的擴展性，通訊功能能夠滿足平台之間的即時通訊和聯繫。即便後期在現有項目上繼續擴建，新的平台也能夠無縫納入到系統中來，不會產生任何斷裂。這也是中海油選擇西門子的最重要因素。完整統一的自動化系統架構設計，實現了自動化系統的真正集成。

中海油對PCS 7也給予了充分肯定。中海油湛江分公司潿洲項目技術負責人評價PCS 7控制系統的高品質是保證項目順利實施的重要因素。無論是在工程項目的實施過程中，還是在正式運行階段，PCS 7以其過硬的質量和優越的性能順利地實現了所有的預想。

與陸地上的石油開採控制系統相比，海上平台控制要求完全不同，系統之間通訊量大，控制點數多。本次項目所實施的各個控制系統之間正常工作時有大量的通訊工作，並要求迅速及時，PCS/ESD/FGS系統的集成規模（I/O點）達到5200餘點。

與一期的控制系統相比，本次項目西門子的實施方案中，平台在系統通訊、組態、編程方面均採用了統一的工具，整個中控系統真正整合為一體。

海上石油平台在生產過程中伴隨着巨大的風險，尤其是要預防火災、可燃氣體泄漏，應對海上惡劣天氣等特殊情況的發生。不僅在系統設計上要滿足規範要求，也要求在控制上實現本質安全，否則可能造成人員傷亡、破壞環境、設施損壞等嚴重後果。

在安全方面，西門子為項目提供了全球最為流行的功能安全通訊技術——PROFIsafe，主要用於ESD和FGS之間通訊使用，可實現SIL3（Safety integrity Level）安全完整性等級要求的數據通訊。此外，平台與平台之間的ESD同樣採用PROFIsafe進行數據通訊。

同時，西門子更是在諸多細節上為該項目提供了最優的服務方案。比如，使用西門子獨有的MTA接線端子板，減少了大量的接線工作，維護更加方便；採用大容量的S7-417 CPU，為DCS中控系統和ESD提供了至少30%以上的餘量，以滿足項目後續開發的需求。為了與一期平台形成無縫通訊，通訊協議按用戶的要求更換為過程控制常用的Modbus RTU、Modbus TCP等過程控制通訊協議。整個系統服務按照海上石油平台建設的要求，取得了船級社的認證。

2.2　用專業與服務滿足需求

西門子與其集成商團隊有豐富的工程經驗，精湛嫻熟的集成和組態能力令用戶印象深刻。

在項目實施之前，鑑於西門子是首次為中海油湛江分公司提供中控系統集成，項目技術負責人最擔心的是工程實施是否順利，會不會耽誤整體項目的工期。

海上石油開採中控系統所需要監控的數據和達到的功能要求，與陸地石油開採有很大的不同。為了確保按時完成目標，西門子工程技術人員和中海油的技術人員進行了充分、細緻的交流，在軟件編程及組態方面做了大量的工作。

為了能夠最大化地滿足用戶的操作習慣，西門子的工程師團隊用了一周時間學習原有平台生產控制系統的配置，在界面風格、布局、邏輯操作等方面與其對接，更加符合使用者的操作習慣，讓用戶在日後的使用過程中不必再重新學習和適應。

在中控系統的安裝、連接階段，西門子團隊加班加點，積極配合中海油的工程項目組，在安裝、布線、調試等環節進行流程優化，保證工程項目順利實施。