استفاده از
امرسون
و
جنرال الکتریک
PLCها (که اکنون بخشی از امرسون هستند) در نفت و گاز، یک مطالعه موردی عالی در مورد چگونگی اعمال فناوریهای کنترل بر اساس بخش خاص و اهمیت عملیات است. درک این نکته بسیار مهم است که کسبوکار پلتفرمهای هوشمند GE (شامل PLCها و PACها) در سال ۲۰۱۹ توسط امرسون خریداری شد و اکنون به عنوان بخشی از سبد ماشینآلات و اتوماسیون گسسته امرسون ادغام شده است.
در اینجا به تفصیل نحوه استقرار این پلتفرمها در زنجیره ارزش نفت و گاز ارائه شده است.
فلسفه اصلی: ابزار مناسب برای شغل مناسب
در نفت و گاز، سیستمهای کنترل بر اساس حساسیت، پیچیدگی و محدوده جغرافیایی طبقهبندی میشوند:
۱. سیستم کنترل توزیعشده (DCS): برای کنترل پیچیده، پیوسته و سراسری در یک کارخانه (مثلاً یک واحد نفت خام پالایشگاه، خط مایعسازی LNG).
۲. کنترلکننده منطقی قابل برنامهریزی (PLC) / کنترلکننده اتوماسیون قابل برنامهریزی (PAC): برای کنترل گسسته، مبتنی بر اسکید یا از راه دور/مستقل (مثلاً، پکیج کمپرسور، سرچاه، سیستم آتشنشانی و گاز).
۳. سیستم ابزار دقیق ایمنی (SIS): برای عملکردهای خاموش کردن ایمنی جداگانه و اختصاصی.
امرسون در هر سه سطح راهحل ارائه میدهد، اما PLCها/PACهای آن به بخشهای خاص و حیاتی خدمات ارائه میدهند.
شرکت امرسون پی ال سی
/نمونه کارهای PAC در نفت و گاز
امرسون اکنون دو دسته اصلی از محصولات PLC/PAC مرتبط با نفت و گاز ارائه میدهد:
سیستمهای PACS امرسون (که قبلاً GE RX3i و RX7i نام داشتند): PAC های کارآمد برای کنترل با کارایی بالا.
Emerson PACMotion: برای کنترل حرکت پیشرفته (که در صنایع بالادستی نفت و گاز کمتر رایج است).
امرسون ورسا مکس و سری ۹۰-۳۰: PLC های کوچکتر و مقاومتر برای کاربردهای از راه دور.
Emerson ControlEdge™ PLC: یک PLC جدیدتر و بومی IIoT که برای عملیات از راه دور طراحی شده است.
موارد استفاده و کاربردهای اصلی:
الف. بالادستی (اکتشاف و تولید)
واحدهای کنترل سرچاهی و متانسازی (WMU): PLCها (VersaMax، ControlEdge) به صورت خودکار چاههای منفرد یا خوشهای را کنترل میکنند، چوکها، شیرها و خاموش کردنهای ایمنی را مدیریت میکنند. آنها از طریق ماهواره یا تلفن همراه به یک SCADA مرکزی ارتباط برقرار میکنند.
اسکایدهای کنترل کمپرسور و پمپ: پکیجهای کمپرسور رفت و برگشتی یا گریز از مرکز اغلب به دلیل قابلیت اطمینان بالا و توانایی آن در مدیریت توالیهای پیچیده و قفلهای ایمنی، توسط PACSystems RX3i کنترل میشوند.
سیستمهای تزریق مواد شیمیایی: PLCها تزریق مواد بازدارنده، رسوبزدا یا متانول را به خطوط جریان به طور دقیق کنترل میکنند.
سیستمهای اطفاء حریق و گاز (F&G) و خاموش کردن اضطراری (ESD):
سیستمهای PACS اغلب برای خاموش کردن فرآیند (PSD) استفاده میشوند.
در حالی که یک SIS اختصاصی (مانند DeltaV SIS امرسون) عملکردهای ایمنی با یکپارچگی بالاتر را مدیریت میکند. برای تأسیسات کماهمیتتر، یک پیکربندی PLC با یکپارچگی بالا میتواند به عنوان ESD عمل کند.
واحدهای تلهمتری از راه دور (RTU): PLC کنترل اج (ControlEdge PLC) برای این منظور طراحی شده است و به عنوان یک هیبرید RTU/PLC مقاوم برای جمعآوری دادههای میدانی از مخازن، خطوط لوله و چاهها و فعال کردن کنترل از راه دور عمل میکند.
ب. میاندستی (حمل و نقل و ذخیرهسازی)
کنترل ایستگاه پمپ/کمپرسور خط لوله: سیستمهای PACS اغلب کنترلکنندهی انتخابی برای ایستگاههای مستقل، مدیریت پمپها، شیرها، محاسبات جریان (AGA) و HMI محلی هستند.
اتوماسیون شیرآلات و بخشبندی: PLCها شیرهای بلوکی بزرگ و شیرهای بخشبندی را در امتداد خطوط لوله کنترل میکنند.
تجهیزات کمکی قطار مایعسازی LNG: در حالی که فرآیند اصلی مایعسازی توسط یک DCS (Emerson's DeltaV) کنترل میشود، سیستمهای پشتیبانی متعدد (تاسیسات، ذخیرهسازی مبرد، بازوهای بارگیری) توسط PLCها (PACSystems) کنترل میشوند.
اتوماسیون انبار: PLCها سطح مخازن، ترتیب شیرها برای انتقال و واحدهای بازیابی بخار را مدیریت میکنند.
ج. صنایع پاییندستی (پالایش و پتروشیمی)
کنترل واحد پکیج: پالایشگاهها مملو از پکیجهای ارائه شده توسط فروشندگان (کمپرسورهای هوا، تصفیه آب، آب تغذیه بویلر) هستند. این سیستمها تقریباً به طور کلی توسط Emerson یا PLC های رقیب (مانند PACSystems) کنترل میشوند که سپس با DCS کل کارخانه ارتباط برقرار میکنند.
سیستمهای ترکیب: PLCها برای منطق گسسته و کنترل سریع مورد نیاز برای ترکیب درون خطی محصول یا افزودنیها ایدهآل هستند.
اتوماسیون بارگیری قفسه و ترمینال: PLCها بارگیری دقیق کامیونها و واگنهای قطار را کنترل میکنند، شیرها، کنتورها و قفلهای ایمنی را مدیریت میکنند.
۲. چرا PLC های Emerson/GE در این کاربردها رایج هستند؟
استحکام و محدوده دمایی وسیع: آنها برای کار در محیطهای سخت (-40°C تا 70°C) که در مکانهای دورافتاده یافت میشوند، طراحی شدهاند.
قابلیت اطمینان بالا و عملکرد قطعی: برای قفلهای ایمنی و حفاظت از تجهیزات بسیار مهم است.
پشتیبانی قوی از شبکه و پروتکل: پشتیبانی بومی از Ethernet/IP، Modbus TCP و Genius Bus (یک فیلدباس قوی و قطعی که هنوز هم به شدت در سیستمهای قدیمی GE استفاده میشود). این امر امکان ادغام آسان با کنترلهای توربین (GE)، درایوهای فرکانس متغیر و سایر اجزای Skid را فراهم میکند.
پایگاه نصبشدهی قدیمی: میراث GE یک پایگاه نصبشدهی عظیم ایجاد کرد. یک مجموعهی وسیع وجود دارد
Tsuen Wan,HONG KONG
