现场总线技术在海洋石油工业的应用

1引言

　　随着3C技术即计算机（Computer）、控制（Control）、通信（CommunicatiON）迅速发展，现场总线技术在制造业和流程工业中的应用正在持续的快速增长，由全数字化的现场总线控制系统代替半数字化及模拟量控制系统已成为工业自动化控制系统结构发展的必然趋势。
　　
　　自20世纪90年代中期以来，中国海洋石油总公司（以下简称中海油）相关技术人员持续跟踪关注现场总线这一标志自控领域一场革命的技术，并于2002年首次提出将现场总线技术应用于旅大油田开发项目，获得了上级批准并进行实施。其中旅大10-1平台于2005年1月28日正式投产，旅大5-2平台正在建设中，这项新技术的实施标志着海洋石油自动化新时代的开始。
　　
　　旅大项目能够提前62天投产，现场总线技术的应用功不可没。在项目的设计、安装、调试阶段，对于现场总线技术的优越性，人们已有了初步体会。由于采用了现场总线技术，使得设计、绘图的工作量简化，布线及调试时间大大缩短，安装成本得以降低。不仅如此，油田投产后，在其运行应用过程中，现场总线技术所带来的长远利益还将会进一步显现，如：出色的诊断能力；检修、维护的方便性；提高资产效率、降低运转成本等。

　　旅大油田开发项目的现场总线控制系统应用于过程控制领域，在该领域占主导地位的现场总线主要有基金会现场总线FF（H1，HSE）和ProfibusPA。基金会现场总线FF应用领域主要是石化、电力、冶金等连续生产过程控制，在公开性、公正性、互操作性等方面也具有明显特点。而旅大油田开发项目是一个快马加鞭的项目，工程进度的要求超越常规，基金会现场总线FF具有专门的设计工程软件（FFDesignTool）使得设计工作、计算工作变得简单，对于缩短设计工期起到至关重要的作用。所以最终选择基金会现场总线FF作为中海油首个现场总线控制系统的信息传输载体。

2现场总线在旅大油田开发项目中的应用
　　
　　(1)项目概况
　　
　　旅大4-2/5-2/10-1油田地处渤海辽东湾中部海域，位于SZ36-1油田CEP平台（已建）的西南方向，该油田原油产能规模为208.2′104m3/a，在旅大5-2油田建一座8腿综合平台（DPP）；在旅大10-1油田建一座8腿中心平台（CEP）和一座4腿井口平台（WHPA）其间由栈桥连接；在旅大4-2油田建一座4腿井口平台（WHPB），如图1所示。

　　(2)控制系统设计
　　
　　考虑到大型综合性平台应用现场总线技术效益更明显因此决定在旅大5-2和旅大10-1平台采用现场总线系统，旅大4-2平台仍采用传统系统。
　　
　　LD5-2/LD10-1平台的控制系统包括：过程控制系统（PCS）、紧急关断系统（ESD）和火/气探测系统（FG）。其PCS采用现场总线控制系统（Fisher-RosemountDELTAV），H1采用FF现场总线，H2采用HSE100M以太网。ESD采用安全仪表（SIS）控制系统，FG采用专用的火/气控制系统。
　　
　　(3)现场总线网段设计
　　
　　旅大10-1油田CEP/WHPA平台的现场具有208个FF装置，23个模拟量输入，总线上布有28个FF网段和6个FISCO本安网段。