Canadian Natural Resources Limited automatyzuje wydobycie ropy i gazu wykorzystując oprogramowanie PcVue Solutions firmy Arc Informatique

W systemie produkcyjnym CNRL mierzone są miliony parametrów i nadzorowana jest praca około 800 tys. punktów I/O. W większości wykorzystywane są tu sterowniki PLC produkcji GE i Allen-Bradley oraz zdalne terminale RTU produkcji Fisher i Bristol Babcock. System pcVue SCADA służy do zarządzania instalacją i generowania danych pomiarowych w czasie rzeczywistym dla 2500 pracowników, których zadaniem jest nadzór i utrzymanie ciągłości produkcji zakładu.

Canadian Natural Resources Limited (CNRL), firma z siedzibą główną w Calgary w Kanadzie istniejąca od 1989 roku, prowadzi działalność w Ameryce Północnej, na Morzu Północnym oraz na wodach przybrzeżnych Afryki Zachodniej. Jest obecnie największym niezależnym producentem ropy naftowej i gazu ziemnego w Kanadzie. Prowadząc działalność w zakresie produkcji ropy, gazu ziemnego, olejów lekkich i ciężkich oraz eksploatacji piasków bitumicznych, CNRL angażuje się w poszukiwania i przygotowanie terenu w różnych obszarach geograficznych do prac wydobywczych.

Działalność firmy koncentruje się w trzech segmentach: wydobycia piasków bitumicznych w ramach projektu Horizon, produkcji ciężkich olejów opałowych oraz produkcji gazu ziemnego i ropy naftowej. W ciągu ostatniego roku oddział produkcji gazu ziemnego i ropy naftowej CNRL zainwestował w duży projekt automatyzacji obejmujący dział badawczy, produkcji i marketingu.

W Canadian Natural Resources poszukiwano wydajniejszej metody zarządzania procesami sterowania i monitorowania systemu obejmującego 300 stacji magazynujących, 800 stacji kompresorowych i 150 stacji przetwarzania gazu. Specjalista CNRL do spraw systemów SCADA, Kurtis Jackson prowadzący projekt automatyzacji zadecydował o zastąpieniu dotychczasowych systemów SCADA FactoryLink rozwiązaniami pcVue i FrontVue. Zdecydowano się na standaryzację dotychczasowych niezależnych od siebie systemów różnych marek i włączenie ich do centralnego systemu nadzorującego pcVue. Dodatkową zaletą była w tym przypadku obsługa wielostacyjnych architektur sieciowych w pcVue oraz protokołów Modbus Roc, Roc Talk i BSAP.

Prowadzony przez SNRL proces modernizacji rozpoczął się 8 miesięcy temu wymianą oprogramowania FactoryLink SCADA na pcVue przy wykorzystaniu aplikacji Smart Generator. To narzędzie, wchodzące w skład pcVue pozwala na łatwą automatyczną konwersję większości istniejących aplikacji do standardu pcVue przy zapewnieniu maksymalnej kompatybilności i bezpieczeństwa. “Z łatwością wykonaliśmy konwersję 60-80% naszych aplikacji SCADA FactoryLink do pcVue. Zaoszczędziło nam to dużo czasu, który musielibyśmy poświęcić na rekonfigurację wszystkich aplikacji i ponowne przeszkolenie użytkowników. Inwestujemy w przyszłość naszego systemu. Środowisko SCADA pcVue jest regularnie aktualizowane i rozbudowywane o nowe funkcjonalności,” powiedział Jackson.

“Codziennie prowadzimy raporty produkcyjne oraz badamy trendy zarówno w czasie rzeczywistym, jak i historyczne. Dzięki nim otrzymujemy dane pozwalające upewnić się co do osiągnięcia założonych celów produkcyjnych i realizacji kontraktów sprzedaży,” mówi Jackson. Zaimplementował on już 8 serwerów pcVue z dostępem dla klientów zdalnych i planuje instalację około 40 kolejnych systemów pcVue SCADA w ciągu najbliższych dwóch lat.

CTH Systems Inc., dystrybutor pcVue pomaga w konfiguracji i wdrażaniu tego środowiska w CNRL. Korzystając z narzędzia Smart Generator, inżynierowie wykonali konwersję wszystkich elementów graficznych (schematów, symboli i szablonów), lokalnych i współdzielonych bibliotek (symbole, grafiki), wszelkiego typu zmiennych aplikacji (w tym tabeli zmiennych, konfiguracji alarmów i historii) oraz baz danych bez ich ponownego definiowania. Wykonano również konwersję obiektów komunikacyjnych TCP/IP i ich linków. “Byliśmy zaskoczeni łatwością, z jaką udało się przetransferować wszystkie nasze aplikacje do pcVue,” mówi Jackson.

Dodatkowo, CNRL korzysta z opracowanego przez CTH Systems wieloprotokołowego oprogramowania pomiarowego i komunikacyjnego IM-SCADA. Dzięki niemu szyby wyposażone w różne moduły automatyki, takie jak zdalne terminale (RTU) czy kontrolery pomp mogą wysyłać dane do pcVue SCADA pojedynczym kanałem radiowym. CTH Systems wspiera firmę CNRL w implementacji systemów do automatycznego, zdalnego odczytu składu gazu z szybu, dostarczeniu do poszczególnych szybów informacji o właściwym składzie gazu i eliminacji różnic między miernikiem w szybie i bazą danych IMSCADA. “Nie mogliśmy oczekiwać lepszej niezawodności i efektywności sterownika IM-SCADA. Istotnie zwiększa on naszą wydajność operacyjną,” powiedział Jackson. W dużym stopniu eliminuje on konieczność fizycznego odwiedzania poszczególnych szybów w celu pobrania i wgrania danych dotyczących składu gazu.

CNRL posiada w sumie 178 serwerów host z 600 zdalnymi klientami i monitoruje około 5000...6000 punktów danych na host. W skład tego systemu wchodzi 8 stacji pcVue nadzorujących od 50 do 400 szybów oraz od jednego do trzech obiektów na host, w zależności od lokalizacji i regionu. “Przekłada się to na konieczność monitorowania i potwierdzania tysięcy punktów danych i parametrów alarmów dziennie,” mówi Jackson. Ropa wydobywana z szybu przechodzi przez system rurociągów podłączony do linii przesyłowych, transportujących ją stacji magazynującej, w której następuje rozdzielenie osadu, gazu, słonej wody i ropy. Zadaniem pcVue jest monitorowanie pracy również stacji magazynujących.

pcVue SCADA zbiera z linii I/O sterowników PLC i terminali RTU dane wykorzystywane przy produkcji i w stacjach magazynujących, takie jak ciśnienie ropy i gazu, tryb pracy pomp zdalnych i lokalnych, szybkość pracy pomp, stany pracy zaworów napędzanych silnikami, położenia przepustnic, temperatura, stany alarmów przeciwpożarowych, stany zabezpieczeń zatrzymania awaryjnego itp. „Jednym z najważniejszych kryteriów w naszej działalności jest bezpieczeństwo. Na każdym etapie procesu, pcVue monitoruje krytyczne operacje zapobiegając ryzyku wystąpienia pożaru, wybuchu czy katastrofy ekologicznej,” powiedział Jackson.

Charakterystyczne dla CNRL jest prowadzenie działalności rozległej terytorialnie i nadzorowanej zdalnie. Firma dąży do możliwości uzyskania automatyzacji procesów wierceń, produkcji, dystrybucji, transportu i przetwórstwa nadzorowanych z jednego z jej centrów sterowania. Solidny i bezpieczny system SCADA musi być w stanie zareagować na takie zagrożenia, jak powódź, wyciek, pożar czy wyładowania ESD oraz kontrolować prędkość i całkowity przepływ ropy i gazu, ciśnienie w rurociągach, ciśnienie w szybie, statusy pomp, poziomy napełnienia zbiorników czy status urządzeń w stacji magazynującej. Ze względu na naturę produktu, transportowanego od szybu do odbiorcy końcowego oraz potencjalne ryzyko wystąpienia awarii wywołanej niekorzystnymi czynnikami środowiskowymi, zastosowanie systemów SCADA jest koniecznością. „Rozbudowując system SCADA chcieliśmy uzyskać możliwość niezawodnego gromadzenia większej ilości danych i zapewnienia nad nimi lepszej kontroli,” powiedział Jackson.

Firma CNRL oczekuje teraz na korzyści wynikające z przeprowadzonej modernizacji i jest bardzo zadowolona z działania systemu po optymalizacji procesów. „Od czasu przeprowadzenia pierwszej konwersji z FactoryLink do pcVue, nowy system pracuje już około ośmiu miesięcy. Jesteśmy zadowoleni z wyboru pcVue i IM-SCADA dla naszego systemu SCADA oraz z faktu, że proces konfiguracyjny został zaimplementowany bezpośrednio. Ma to tym większe znaczenie, że większość naszych aplikacji to aplikacje typu mission-critical pracujące nieprzerwanie,” dodał Jackson.

  Zapytaj o więcej informacji…