KONGSBERG为石油和天然气开发动态模拟器

西门子的SIMIT软件能够对海上浮式生产、储存和卸载船进行测试、培训和虚拟调试。

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在南美洲海岸,一家大型石油和天然气公司已经完成了一艘浮式生产、储存和卸载(FPSO)船的开发工作,该船水深为1500至2000米,每天可生产超过10万桶石油。该船将于2020年投产,拥有多个钻井中心,包括生产井、注水井和注气井等水下井系统。

大型FPSO目前正在一家船厂开发和集成。作为一个价值数十亿美元的项目的一部分,所有的工程和控制系统都要经过充分的测试,以减少进度、质量和集成风险,这一点非常重要。此外,参与项目的操作人员和当地工人在前往海上浮式生产设施之前,必须接受培训和能力评估。

对于测试和培训,石油公司转向基于挪威的全球技术公司孔斯堡,专注于海事,航空航天和国防行业,能源和石油和天然气产业。

Kongsberg公司使用了两款内部的高保真过程建模工程软件,包括用于保证井性能/多相流的LedaFlow和用于上部单元作业的过程模拟工具K-Spice。这些技术可以无缝地结合在一起,提供多用途动态模拟器(MPDS),在整个井到专家的过程中,为设计、验证、操作人员培训和实时决策提供支持。

内置于K-Spice的高保真过程模型包括项目中使用的一切,从接收到出口石油和天然气系统。还包括供暖介质,冷却介质,海水升降,生产的水系统,海水处理系统和化学喷射系统等公用事业。

康斯伯格数字公司美洲业务经理Ankur Rastogi在2019年西门子自动化峰会上表示:“这是目前行业中保真度最高的机型。”“这些都是离线应用,但下一步是实时连接到设施控制系统……这样,这些模型就可以代表正在运行的现场工厂,并支持未来的数字孪生应用程序的规划、优化和监控。”

Kongsberg将FPSO的控制系统(Siemens的SIMATIC PCS 7)与西门子的SIMIT实时仿真平台上的高保真过程模型集成在一起。采用六个SIMIT虚拟控制器对平台过程控制进行仿真,从而消除了仿真系统中对物理控制器硬件的需求。由于SIMIT和PCS 7之间的紧密集成,Kongsberg能够直接将项目控制程序下载到虚拟控制器上,而无需做任何更改。SIMIT还提供了高保真工艺模型和PCS 7操作员屏幕之间的接口,提供了一个尽可能接近生产环境的测试和培训环境。

测试和培训时间

系统硬件是为两个学生和一个教师设计的,包括两个操作员工作站和一个教师站,每个有两个显示器,一个瘦客户端,键盘和鼠标。半机架服务器机柜包括ESXi主机服务器、网络交换机、网络存储单元和工作站模型PC。

对于软件架构,其中一个虚拟机用于运行SIMIT以及两个虚拟PCS 7控制器。剩下的四个虚拟控制器分布在两个附加虚拟机上。包括三家HMI服务器以及运行WinCC HMI的历史商许可证和双运营商站客户;其中一个服务器也被用作SIMATIC Manager / Engineering Station。

西门子团队完成了硬件和软件的设置。在Kongsberg提供了高保真工艺模型的链接后,系统通过OPC集成,然后用于ICSS测试和操作员培训。

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