現(xiàn)場總線技術(shù)在海洋石油工業(yè)的應(yīng)用

1引言

　　隨著3C技術(shù)即計算機（Computer）、控制（Control）、通信（CommunicatiON）迅速發(fā)展，現(xiàn)場總線技術(shù)在制造業(yè)和流程工業(yè)中的應(yīng)用正在持續(xù)的快速增長，由全數(shù)字化的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)代替半數(shù)字化及模擬量控制系統(tǒng)已成為工業(yè)自動化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的必然趨勢。
　　
　　自20世紀90年代中期以來，中國海洋石油總公司（以下簡稱中海油）相關(guān)技術(shù)人員持續(xù)跟蹤關(guān)注現(xiàn)場總線這一標志自控領(lǐng)域一場革命的技術(shù)，并于2002年首次提出將現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用于旅大油田開發(fā)項目，獲得了上級批準并進行實施。其中旅大10-1平臺于2005年1月28日正式投產(chǎn)，旅大5-2平臺正在建設(shè)中，這項新技術(shù)的實施標志著海洋石油自動化新時代的開始。
　　
　　旅大項目能夠提前62天投產(chǎn)，現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用功不可沒。在項目的設(shè)計、安裝、調(diào)試階段，對于現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)越性，人們已有了初步體會。由于采用了現(xiàn)場總線技術(shù)，使得設(shè)計、繪圖的工作量簡化，布線及調(diào)試時間大大縮短，安裝成本得以降低。不僅如此，油田投產(chǎn)后，在其運行應(yīng)用過程中，現(xiàn)場總線技術(shù)所帶來的長遠利益還將會進一步顯現(xiàn)，如：出色的診斷能力；檢修、維護的方便性；提高資產(chǎn)效率、降低運轉(zhuǎn)成本等。

　　旅大油田開發(fā)項目的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)應(yīng)用于過程控制領(lǐng)域，在該領(lǐng)域占主導(dǎo)地位的現(xiàn)場總線主要有基金會現(xiàn)場總線FF（H1，HSE）和ProfibusPA?；饡F(xiàn)場總線FF應(yīng)用領(lǐng)域主要是石化、電力、冶金等連續(xù)生產(chǎn)過程控制，在公開性、公正性、互操作性等方面也具有明顯特點。而旅大油田開發(fā)項目是一個快馬加鞭的項目，工程進度的要求超越常規(guī)，基金會現(xiàn)場總線FF具有專門的設(shè)計工程軟件（FFDesignTool）使得設(shè)計工作、計算工作變得簡單，對于縮短設(shè)計工期起到至關(guān)重要的作用。所以最終選擇基金會現(xiàn)場總線FF作為中海油首個現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的信息傳輸載體。

2現(xiàn)場總線在旅大油田開發(fā)項目中的應(yīng)用
　　
　　(1)項目概況
　　
　　旅大4-2/5-2/10-1油田地處渤海遼東灣中部海域，位于SZ36-1油田CEP平臺（已建）的西南方向，該油田原油產(chǎn)能規(guī)模為208.2′104m3/a，在旅大5-2油田建一座8腿綜合平臺（DPP）；在旅大10-1油田建一座8腿中心平臺（CEP）和一座4腿井口平臺（WHPA）其間由棧橋連接；在旅大4-2油田建一座4腿井口平臺（WHPB），如圖1所示。

　　(2)控制系統(tǒng)設(shè)計
　　
　　考慮到大型綜合性平臺應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)效益更明顯因此決定在旅大5-2和旅大10-1平臺采用現(xiàn)場總線系統(tǒng)，旅大4-2平臺仍采用傳統(tǒng)系統(tǒng)。
　　
　　LD5-2/LD10-1平臺的控制系統(tǒng)包括：過程控制系統(tǒng)（PCS）、緊急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）和火/氣探測系統(tǒng)（FG）。其PCS采用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（Fisher-RosemountDELTAV），H1采用FF現(xiàn)場總線，H2采用HSE100M以太網(wǎng)。ESD采用安全儀表（SIS）控制系統(tǒng)，F(xiàn)G采用專用的火/氣控制系統(tǒng)。
　　
　　(3)現(xiàn)場總線網(wǎng)段設(shè)計
　　
　　旅大10-1油田CEP/WHPA平臺的現(xiàn)場具有208個FF裝置，23個模擬量輸入，總線上布有28個FF網(wǎng)段和6個FISCO本安網(wǎng)段。