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中控系统不停产扩容研究在边际油田开发中的应用 杨功 刘锦伟 林锋 （中海油能源发展油田建设工程设计研发中心，天津 300452） 摘要：在平台改造中如果遇到中控系统负荷达到饱和且中控室内无安装机柜的空间时，我们可以选用增加 远程IO柜的形式完成中控系统扩容。以增加节点的形式进行中控系统扩容不仅不会影响原系统的功能而且 不需要平台停产，这就大大降低生产成本，同时也达到了节能减排的目的。此次研究的课题我们已经在旅 大III期和绥中36-1E/G改造项目中运用，并且得到了良好的效果，目前平台旅大10-1 III和绥中36-1E/G 改造项目已经投产，且中控系统运行状况良好。 关键词：中控系统扩容、不停产、远程IO 柜、降低成本 1 概况 2010 年为了实现中海油渤海油田 3000 万吨，总产量达到 5000 万吨的宏伟目标，有限 公司提出了加大已有区块的产量的同时也要合理开发相邻区块的要求，油建公司特此成立了 采边际油田项目组。这样就需要依托老平台增加相应设备或者以增加桩腿形式建立小型平台 来满足新增配产的处理需求。那么随着工艺设备和危险区域的增加，中控系统也需要进行扩 容改造，以满足新增控制点位和设备的安全保障。 平台大部分中控采用 DCS 控制系统，根据新增控制点位的数量和原有控制系统中预留 卡件数量以及控制器的负载率，中控系统扩容一般分为三种方式： （1）如果中控预留 I/O 卡件数量和控制器负载能够满足新增控制点位要求，那么只需 要将新增控制点位利用控制电缆连接到控制柜并要求中控厂家做相应的逻辑组态即可。 （2）如果中控预留 I/O 卡件数量不能满足新增点位要求，但是控制器的负载未达到上 限极值，那么可以在原控制柜内增加相应的 I/O 卡件和License 软点来满足改造要求。 （3）如果中控预留 I/O 卡件数量和控制器负载都趋于饱和，那么就需要在原中控室内 增加新的控制柜或者在其他房间增设远程 I/O 站来满足改造要求。新增的控制柜或者远程 I/O 站利用通讯卡件与原中控系统保持通讯，重要的控制点位有相应的硬线连接。 随着平台改造次数和新增油气井数量的增加，第三种扩容形式会普遍存在，尤其随着新 建小平台的出现会加大对远程 I/O站的需求。但是以第三种方式进行中控系统扩容时考虑到 系统需要整体下装，大部分中控厂家的设备需要短时间（2-6 个小时）内断电，这就意味着 平台需要停产。但是平台停产会带来很多问题，比如成本增加、影响油田群生产等。根据以 上问题，我们提出了以增加节点方式设置远程 I/O 站来解决中控系统不停产扩容。 2 远程I/O 控制系统 2.1 远程I/O系统产生的背景 随着自动化技术的快速发展，DCS 系统由于其技术成熟而得到了非常广泛的应用，但在 1 技术上，DCS系统的各个站特别是与过程相关联的数据采集站和过程控制站，在很大程度上 仍是一个集中式的计算机系统，并且由一个主计算机进行协调控制和管理系统集中插在机柜 内并由并行总线相连接的过程 I/O模板，这就不可避免地将集中式系统的“危险集中”的缺 点带进系统，同时总线共地的相互干扰使系统可靠性减弱；大量的现场信号需用电缆引入控 制站，不仅增大了一次投资并且给以后的维护检修带来了困难；主机负荷过重，使系统的处 理能力、实时性和扩展都受到限制 [1] 。 远程 I/O 系统就是这样一种新型的控制系统，出现在 80 年代中期，它是从 DCS 的需要 出发，融合了微机可编程控制器(PLC)、智能调节器和网络数字通讯技术而发展起来的一种 新型过程 I/O 装置。它将传统 DCS 的数据处理和控制功能转移到现场设备附近，使现场大量 的信号就近得到处理。在实现分散控制功能的基础上，真正实现了物理分散。随着现场总线 技术的发展，DCS 制造商将现场总线系统的优势应用到 DCS系统中，使得两者的优势都得到 了体现[2]。因此，远程智能 I/O 的设计集中了各种现场仪表、智能装置和现场总线的优点， 在性能和结构上具有技术先进性和广泛的实用性！ 2.2 远程I/O柜的优点 （1）物理分散性好 远程智能 I/O 安装于现场设备附近，使大量的分散信号得到就近处理，就地 完成 A/D, D/A 转换、滤波、去抖动、热