摘 要 自控系统作为油气生产单位重要的实时监控手段，为现场的平稳生产发挥了较为积极的作用，本文从埕海1-1岛DCS系统的现状着手，认真分析系统运行中存在的问题，结合总线传输技术，深化现有自控工艺的潜力分析，从技术、经济两方面制定优选方案，进一步明确了现有自控工艺改造的方向，进一步理清了自控工艺提高适应性的思路。
关键词 埕海1-1岛 ；DCS系统 ； 扩容；总线传输
1 埕海1-1岛DCS系统现状
埕海1-1岛作为滩海开发公司重要的油气生产单位，主要承担油气生产、处理和集输，现场划分为井口槽、工艺区和电泵配电室三个功能单元。为实现现场的自动化控制，埕海1-1岛选FOXBORO IA的DCS系统作为自动化数据采集和控制的核心，现场仪表、阀门、设备的数据信息以“点对点”电缆连接的方式接入中控系统，实现对工艺生产的实时监控。
截至目前，埕海1-1人工岛配置有1台工程师站、2台操作员站、6台机柜（含2套冗余CPU和88个AI＼AO＼DI＼DO＼RS485模块），中控通过FOXBORO ICC和VIEW的编程组态，对工艺参数共计1500点进行数据采集和过程控制。另外，埕海1-1人工岛PCS系统还与ESD系统间存在跨线连接，在异常情况下完成对外输泵等部分工艺设备的连锁关断。见图1：埕海1-1人工岛PCS和ESD系统配置图。
2 埕海1-1岛DCS系统存在的问题
埕海1-1岛DCS系统自2007年开始投运，为保障现场生产发挥了较为明显的作用，但受制于使用时间长、自控工艺陈旧以及后续扩容能力差等原因，对目前的生产表现出较大的不适应性。
2.1 系统卡件通道使用率已达上限
一方面经两次扩容，卡件通道基本使用基本饱和，另一方面卡件使用了10余年，通道故障逐渐增加，尤其是近三年来通道损坏占全部损坏的近50%，存在一定的安全隐患。详见表一。
2.2 “点对点”自控工艺后期维护难度大
埕海1-1岛自控工艺采用“点对点”的连接工艺，造成大量的电缆从现场敷设至中控室，对后期日常维护和故障排查带来了较大的难度，尤其在故障排查上效率不高，不能保证监控的及时恢复。
2.3 系统后续扩容难度较大
系统机柜间已有9台机柜，无增加的空间，另外机柜内部卡件模块已全部布满，对后续17口油水井新建、注水井智能分注以及油气处理工艺优化改造等重点工作，系统扩容已基本不具备能力。
3 埕海1-1岛DCS系统优化的思路
结合埕海1-1岛DCS系统的现状，本着“就地控制、总线传输、集中管理”的FCS设计理念，制定两套优化设计方案。
3.1 方案一：局部总线传输
在保持埕海1-1人工岛DCS系统整体构架的前提下，仅将井口槽及电泵配电室区域的点位从原DCS系統剥离出来，并在井口槽南侧和电泵配电区新建2套PLC系统，通过光纤接入到中控室的PCS系统中，实现局部总线传输，同时为后期增加的监测点留下扩容空间。见图2：局部总线传输系统整体架构图。
3.2 方案二：光纤环网传输
根据埕海1-1人工岛功能区的划分，新建1套PCS系统，全部应用总线传输技术，实现中控室的远程监控，包括1套光纤环网通讯、1套PLC系统和3面远程IO站。见图3：光纤环网传输系统整体架构图。
3.3 方案对比
在技术层面上看，两个方案在技术上均能实现现场的自控要求，也都能解决目前存在的问题，方案一对原有过程控制系统改造，依托了原有DCS控制系统的强大控制能力，即能降低控制系统硬件故障风险、分散控制集中管理、各系统独立运行，更重要的是与方案二相比不需要停产更换系统。
从经济层面上看，方案一很好了利用原有DCS 系统， 将更换下来的硬件也可以作为备件， 节约了后续成本投入。方案二将原有 DCS 更换成全新的 PLC 系统，经从设备投入、施工调试等方面综合测算，比方案一的投入贵近 2 倍。
由此比较可见，方案一技术路线可以解决问题、实施后系统具有性能稳定、同步切换零差错、寿命长、免维护的优点，故推荐方案一。
4 结束语
总线传输现已成为自动化控制的成功技术， 埕海1-1岛DCS系统的优化设计，在最大程度保留现有设备的基础上，自控工艺技术上实现了总线传输，同时进一步降低了改造实施的一次性投资，提高了可操作性，另外也为现场实现全部总线传输做好了铺垫。