“Chúng ta cần những hệ thống dễ triển khai và linh hoạt, vì tự động hóa tiêu chuẩn không có nghĩa là cơ sở vật chất tiêu chuẩn.” Alan Bryant của Occidental đã thảo luận về nỗ lực của công ty trong việc tiêu chuẩn hóa các nền tảng tự động hóa tại lưu vực Permian trên một số ít tủ điều khiển Rockwell Automation được lắp ráp tại nhà máy.
“Chúng ta cần những hệ thống dễ triển khai và linh hoạt, vì tự động hóa tiêu chuẩn không có nghĩa là cơ sở vật chất tiêu chuẩn.” Alan Bryant của Occidental đã thảo luận về nỗ lực của công ty trong việc tiêu chuẩn hóa các nền tảng tự động hóa tại lưu vực Permian trên một số ít tủ điều khiển Rockwell Automation được lắp ráp tại nhà máy.
Số lượng thiết bị cũ kỹ ngày càng tăng với hệ thống điều khiển rời rạc và lỗi thời có thể không phải là điểm khởi đầu lý tưởng cho việc tiêu chuẩn hóa, nhưng chắc chắn nó khiến người ta mong muốn điều đó. Năm 2000, hoạt động khai thác tại lưu vực Permian của Occidental Petroleum được mở rộng bằng việc mua lại các giếng dầu hiện có từ Shell, Amoco và các công ty khác, bao gồm cả các hệ thống hiện có của họ.
“Chúng tôi có lẽ đã sở hữu hầu hết mọi thứ từng được sản xuất, và rất nhiều hệ thống SCADA khác nhau,” Alan Bryant, cố vấn kỹ thuật tự động hóa cấp cao của Occidental, cho biết trong buổi thuyết trình cùng với đồng nghiệp Mauricio Castillo, cố vấn hệ thống điều khiển công nghiệp, tại Diễn đàn Dầu khí trong khuôn khổ Hội chợ Tự động hóa 2019 tuần này ở Chicago.
Occidental hoạt động trong lĩnh vực khai thác và chế biến dầu khí. “Chúng tôi bơm dầu từ lòng đất, tách dầu, nước và khí, rồi bán ra thị trường”, ông Bryant cho biết. Lưu vực Permian của công ty trải rộng 75.000 dặm vuông ở phía tây Texas và New Mexico. “Mỏ dầu mà chúng ta đang nói đến rộng 90 dặm vuông, một khu vực rộng lớn cần được bao phủ bởi hệ thống SCADA, với hàng nghìn giếng khoan”, ông nói thêm.
Bryant gia nhập công ty năm 2003, và công việc đầu tiên của ông là phát triển một hệ thống SCADA tự động hóa mở để kết nối các giếng dầu đó lại với nhau. Năm 2005, nhóm của ông đã chuẩn hóa danh sách nhà cung cấp được phê duyệt, “nhưng việc sử dụng phần cứng cũ cũng đồng nghĩa với việc chúng tôi có những nhân viên cũ, và chúng tôi chỉ có thể thu hẹp danh sách xuống còn ba nhà cung cấp PLC,” ông nói. Tuy nhiên, họ đã chuẩn hóa phần cứng, giao thức và lập trình ở cấp độ cao hơn.
“Năm 2011, chúng tôi đã chọn Rockwell Automation vì ControlLogix 5000 có thể hỗ trợ mọi thứ trên một nền tảng duy nhất. Điều đó cho phép chúng tôi chuẩn hóa việc lập trình ở các cấp độ thấp hơn,” Bryant nói. “Việc chúng tôi hợp nhất chức năng tự động hóa vào thời điểm đó, với 45 kỹ thuật viên dưới sự quản lý của một người, cũng rất hữu ích. Người quản lý đó muốn một hệ thống duy nhất để hỗ trợ.”
Khoảng thời gian đó, công ty đã tổ chức lại hệ thống tự động hóa thành hai nhóm—một nhóm hỗ trợ các giàn khoan dầu hiện có (EOR), nhóm còn lại dành cho thăm dò, khoan và các ứng dụng đặc biệt gọi là BU. Bryant gia nhập nhóm EOR, còn Castillo thì ở nhóm BU. “Nhóm EOR có ngân sách hàng năm nhỏ cho một số hoạt động thay thế chủ động, nhưng chủ yếu là thay thế khi xảy ra sự cố,” Bryant nói. “Chúng tôi có các bảng điều khiển tiêu chuẩn được sản xuất sẵn mà chúng tôi có thể nhanh chóng triển khai để nâng cấp và tại các giếng mới trên các hệ thống giàn.”
“Chúng tôi có hộp CPU tiêu chuẩn, hộp nguồn và các hộp I/O từ xa cho giếng, bộ tách và thiết bị thử nghiệm. Hiện nay, Rockwell Automation đang cung cấp cho chúng tôi các bảng điều khiển hoàn chỉnh, được sản xuất tại nhà máy. Chúng tôi có thể triển khai chương trình lập trình tiêu chuẩn cho các CPU tiêu chuẩn và sẵn sàng hoạt động.”
Năm 2017, nhóm BU muốn phát triển một phương pháp tiếp cận tiêu chuẩn cho các ứng dụng mới và độc đáo. “Chúng tôi cũng thực hiện khá nhiều công việc khoan và đào giếng mới với đường ống dẫn và các thiết bị, mỗi công việc đều có những yêu cầu riêng,” Castillo cho biết. “Thời gian là tiền bạc trong ngành này—chậm trễ một hoặc hai ngày sẽ gây thiệt hại lớn hơn nhiều so với những bộ phận nhỏ của hệ thống mỏ. Chúng tôi cần các hệ thống dễ triển khai và linh hoạt, vì tự động hóa tiêu chuẩn không có nghĩa là cơ sở vật chất tiêu chuẩn.”
Nhóm này đang tùy chỉnh quá nhiều các bảng điều khiển cụ thể. Họ cần thời gian giao hàng ngắn hơn và khả năng thực hiện các thay đổi nhanh chóng vào phút cuối. “Chúng tôi quan tâm đến tổng chi phí sở hữu (TCO), chứ không chỉ chi phí ban đầu thấp,” Castillo nói. “Chúng tôi cần khả năng bảo trì và bổ sung thiết bị, nâng cấp và I/O sau này. Và một chuỗi cung ứng đáng tin cậy.”
Một hệ thống giếng khoan điển hình sẽ bao gồm các giếng khoan cộng với các thiết bị tách, thiết bị xử lý nhiệt, bể chứa dầu, bể chứa nước, trạm trung chuyển nước, thiết bị lọc khí, thiết bị đốt khí thải và thiết bị đo lường khí và dầu, cùng với các máy bơm, van và thiết bị đo lường liên quan.
Phương pháp tiêu chuẩn hóa của BU xác định các yêu cầu tự động hóa theo thiết bị (PLC hoặc I/O từ xa); kích thước vỏ bọc—nhỏ, vừa hoặc trung bình; loại (CPU và cấu hình mô-đun); cơ bản/mở rộng (số lượng mô-đun); phiên bản; và tên hàng tồn kho (mô tả). Kết quả là bảy loại thiết bị có thể được ghép nối với các yêu cầu. “Bạn có thể kết hợp chúng lại với nhau để có được những gì bạn cần,” Castillo nói. “Bạn có thể chọn phiên bản cơ bản hoặc dành chỗ cho việc mở rộng, tùy chỉnh hoặc thêm thiết bị.”
Họ cũng đã tiêu chuẩn hóa 11 phiên bản dây dẫn khác nhau. "Việc đấu dây chỉ mất vài phút so với hàng giờ nếu đấu nối điểm-điểm, đồng thời đảm bảo chất lượng và khả năng bảo trì tốt hơn", Castillo cho biết, "Và nếu có sự cố về dây dẫn, bạn chỉ cần thay cáp."
Một khi họ thiết kế xong một hệ thống đường ray, nếu có hệ thống đường ray thứ hai được đưa vào sử dụng, họ chỉ cần sao chép hệ thống đó. “Chúng tôi có thể dự trữ các hộp điều khiển tiêu chuẩn, được lắp ráp sẵn thay vì phải tự chế tạo các bảng điều khiển tùy chỉnh,” Castillo nói. “Và theo thời gian, khi các phiên bản và bộ xử lý mới ra đời, chúng tôi có thể chuyển đổi sang chúng, vì vậy khi một thiết bị cũ trở nên lỗi thời, chúng tôi đã biết cần thay thế nó bằng cái gì.”
Họ đã tối ưu hóa thiết kế với tài liệu tốt hơn và quy trình mua sắm được tinh gọn. “Tôi có thể gọi cho nhà cung cấp và nói rằng tôi muốn 20 cái này trong vòng sáu tháng tới,” Castillo nói. “Chúng tôi có sẵn thiết bị để triển khai tại công trường xây dựng, giúp các đội thi công có thể nhanh chóng thực hiện các kết nối và kiểm tra mọi thứ.”
Việc sử dụng cùng một loại thiết bị ở mọi nơi giúp việc đào tạo nhân viên dễ dàng hơn. Và nếu trong quá trình làm việc, họ phát hiện ra vấn đề với một linh kiện nào đó, chẳng hạn như khối đấu nối, họ có thể thay thế linh kiện đó và điều chỉnh lại kho hàng.
“Tiêu chuẩn hóa có thể áp dụng cho bất kỳ ngành nào, không chỉ riêng ngành dầu khí,” Castillo nói. “Nhưng nếu bạn có 13 cách để làm một việc và quyết định tiêu chuẩn hóa, đừng để cuối cùng lại có đến 14 tiêu chuẩn khác nhau.”
Nắm bắt những thông tin tốt nhất từ Hội chợ Tự động hóa 2019. Các biên tập viên của Control đang có mặt tại Hội chợ Tự động hóa 2019 để mang đến cho bạn những tin tức nóng hổi, những đổi mới và những hiểu biết sâu sắc từ sự kiện. Sau khi sự kiện kết thúc, họ sẽ tổng hợp một báo cáo với những tin tức nổi bật nhất. Đặt trước bản sao của bạn ngay hôm nay.
Các biên tập viên của Control đang có mặt tại Hội chợ Tự động hóa 2019 để mang đến cho bạn những tin tức nóng hổi, những đổi mới và những hiểu biết sâu sắc từ sự kiện. Sau khi sự kiện kết thúc, họ sẽ tổng hợp một báo cáo với những tin tức nổi bật nhất. Hãy đặt mua trước ấn bản của bạn ngay hôm nay.
Thời gian đăng bài: 26/11/2019