在石油勘探领域CONTROL ENGINEERING China版权所有，性能和安全就是一切。保证上述两点，是CAD Control Systems公司（防喷器控制系统制造商）和西门子这些公司的首要任务。他们已经在一起合作了超过10年，为钻井平台制造防喷器（BOP）控制系统。于是当有机会和他的合作伙伴西门子一起参与到一个试点项目当中时，CAD Control Systems公司欣然接受这样的挑战。
　　合作最终的结果是在现有的BOP控制系统上面加入西门子S7-1500型PLC。这项改装提升了可靠性和显示性能，并且改进了布线程序，同时还可以通过西门子的工程软件TIA端口进行编程，缩短产品配置和编程时间。而最为重要的是，它可以通过远程诊断和数据收集能力，帮助设定阶段满足未来预期的规则要求，创造一个更安全、更高效的行业。
　　演化式改进
　　两家公司长期的伙伴关系促成了这次合作。西门子的产品在CAD Control Systems产品中扮演重要角色的时间已经超过了10年。“大量的西门子标准化产品都是满足危险环境标定的，” CAD Control Systems公司首席运营官Brian Wright指出：“这是我们把西门子产品放在第一位考虑的一个主要原因，并采用他们的产品作为标准。”
　　CAD Control Systems公司的总部位于洛杉矶的Broussard，公司为超过30个国家的全球钻井承包商提供设备。公司强调绩效重于成本，并且为其使用高质量元件和声波、久经考验的工程实践以及用最新的技术生产出安全、可靠、持久的设备感到自豪。“我们非常专注，”Wright说道：“我们保持着很高的水准，设计高端、高度工程化和可靠的产品。”
　　对于BOP控制，没有任何误差的余地和犯错的空间。BOP是一个在钻井过程中根据需要关闭周围钻杆的阀。它对于监控、维护和钻井管理都极为重要，可以保护所有人员的安全。“最简单的说，控制系统就是一套关闭BOP的液压动力装置，” Wright解释说：“它们非常独特，因为必须要在高压和极短的时间内提供极大的液压，并且在高危和爆炸性气体的环境中发挥功效。”

　　新型控制器提升了可靠性和显示性能，让布线更加整洁。图片来源：CAD Control Systems公司。

　　西门子邀请CAD Control Systems参与它的S7-1500型PLC试点项目，希望能够双方扩大合作的潜在裨益。Wright说：“我们很高兴通过这种方式协助该类型的新产品开发。这对两个公司来说都是非常有意义的。事实上，我们的系统不存在任何问题，但是这确实是一个提升产品的机会，为所有人做出更好的产品。我们的努力同样可以帮助提高行业的整体水平。”
　　作为项目的一部分，一个装载新PLC的系统在经过内部测试之后，被安装在预先确定好的平台上。此举意义深远，CAD Control Systems希望在未来的12个月里面将这种控制器扩展到其所有的产品线当中。
　　“这些改变确实是不断演化的，” CAD Control Systems公司高级电气工程师Jonathan LeBlanc说道：“我们已经使用西门子S7-300系列PLC有一些年头了，这些控制器装备的系统并不赖。然而www.cechina.cn， 我们感到S7-1500要更棒，为我们节约了工程、建造、布线、设计的时间，而最为重要的是缩短了编程的时间。我们相信一旦设备进入现场，诊断也就是故障定位的时间会变得更短。现在，我们使用两种控制器，但是在不久的将来我们就会逐渐转向新的系统。”

　　显示器的设计为了帮助现场诊断，无需再借助笔记本电脑。

　　技术提升性能
　　CAD Control Systems公司着手的改变已经超越了硬件本身。公司正在改变其编写程序的机制，采用西门子新型控制器的TIA端口。“我们在一些其他测试系统上使用S7-1200型控制器，我们对TIA端口已经比较熟悉了，” LeBlanc解释说：“自从S7-1500问世开始，西门子就给我们提供了原型。我们对其进行了测试，认识到了它的优点，并且开始努力确定在哪里可以应用它以及需要匹配何种软件。”
　　LeBlanc指出了一些引起公司注意的TIA端口的特殊功能：
　　■ 软件架构。“我们确实喜欢这款软件的布局，我们能够按照这种方式对程序的不同部分进行分割。” LeBlanc说道。“举例来说，工程软件允许我们将符号表的不同部分分割，警报在一个文件夹，输入在另外一个，而命令则在第三个文件夹。当我们进行故障排除的时候，试图通过某处的命令找出到底发生了什么。这样我们就不必搜寻上千个图标，只需要在大约100个命令里面找就可以了。”
　　■ 高效且易于使用。“在编程和测试的时候，我们很容易找到所需要的控制工程网版权所有，” LeBlanc提到：“它帮助我们发现存在问题的代码。这大大节省了时间，大概可以节省10%到15%的编程时间。”Wright相信它可以节省更多的时间。
　　■ 控制器的性能和可靠性。改进的布线技术，包括多种线束特点，让布线变得更快、更容易、更整洁。“内置的诊断显示器对于现场诊断也是切实有益的www.cechina.cn，”LeBlanc补充道，“布线错误或者连接松动实际上很难发现。S7-1500的显示功能，让任何熟悉系统的人都能找到相应的单元，确定哪里发生了问题。这样，我们就能够帮助他们找出故障并且指导他们如何进行修复。这些并不需要连接笔记本电脑寻找问题所在，也不用让工程师飞越半个地球来解决这个问题。确实能够节约时间和金钱。”
　　■ 用户友好的人机界面。为了增加显示的功能，CAD Control Systems公司开始使用带有S7-1200的TIA端口远程显示系统状态，包括基本诊断的系统事件日志。“我们为远程的安全区域设计了舒适面板标准，” LeBlanc提到：“不仅节约了占用的空间（替换了一些模拟显示器和灯来），用户界面也更加友好。”
　　阻止环境灾难
　　自从2010年墨西哥湾深水地平线号石油钻井平台事故后，石油勘探行业就一直在寻找能够提升数据采集、帮助分析乃至避免此类事故的方法。这种方法类似于分析空难让航空业更加安全的黑匣子。在试点项目完成之后，CADControl Systems公司已经能够将系统的性能从多点拓展为远程控制。
　　Wright说CONTROL ENGINEERING China版权所有，他相信美国政府最终会要求在所有的浮动式钻井平台上安装远程诊断和控制。“一旦执行，”他说：“全世界的钻井都会这么做。我们已经研究了航空、核能和航海标准，看看它们如何帮助能源行业（尤其是石油勘探行业），改进产品、优化流程和程序，提升安全性，保护环境。这些努力包括获取、储存和传输数据。这样，如果有事情发生，人们就会在其他非现场的地方得到数据用来分析。即便不能提供及时帮助，至少可以取证。”
　　然而www.cechina.cn，远程诊断和数据收集，在这个领域还处于起步阶段。
　　“如果钻井是在之前没有开发的地区或者在深水区域进行，那里没有很多现存数据，” Wright说：“我们会坚持建议将诊断和数据收集功能集成到我们的系统中，同时也会将它们加到现场的其他系统中去（即使这些系统并非我们制造）。”
　　面向未来
　　CAD Control公司计划尽可能快地将最新型PLC加入到其设备当中。在深水地平线号事故之后，石油厂商和钻井公司都在仔细检查自身的BOP控制系统，对于设备的要求也越来越严格。
　　未来对于高端产品的需求是预料之中的，而CAD Control Systems公司将自身定位于此，以满足这些需求。
　　“最新的PLC系列可以为我们提供更好的选择。” Wright说道。“这款控制器的特质是面向未来所需。虽然存在成本差异，但当考虑到一个故障所带来的成本时，安全、高质量控制系统的价值就显而易见了。我们很享受在试点项目中与合作伙伴的协作，这让我们能够推动行业发展的同时提高公司绩效，这两点都很重要。”