?項目背景

貫穿于整個奧地利有一條看不見的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)體系，在直徑1米的管道中，地下氣的輸送速度達(dá)30 km/h。根據(jù)市場需求狀況，必須要有充足的天然氣儲備，而且這個儲備量必須每天計算更新。在奧地利總共有4個大型儲備區(qū)分布在上奧地利的Thann供應(yīng)上奧地利及附近，另外兩個在下奧地利供應(yīng)維也納和周邊地區(qū)，還有一個由RAG管理位于上奧地利的存儲區(qū)。

這些位于地面以下很深的存貯區(qū)原先本身都是氣田，氣源使用枯竭后對其加以利用，通常只有地表土壤的性質(zhì)為多孔滲水（沙巖）性質(zhì)，才能保持流水，起存貯作用，據(jù)此，必須要對底部區(qū)域進(jìn)行壓力控制，這就需要在地下500至1500米深的存貯區(qū)保留一個氣層儲備，這相當(dāng)于一個最小儲備，保證在一定壓力下不會坦塌，在這點上，就要注意與存貯站的自動操作有關(guān)的一些相當(dāng)敏感的數(shù)據(jù)。

每年,奧地利有三分之一的天然氣消耗由這四個存貯站提供，在冬天天然氣使用高峰期間，每天的消耗量能達(dá)到3700萬立方米，而奧地利每天的平均產(chǎn)量只有2百萬立方米。冬季每天消耗量的波動和高于平時七倍的消耗量就需要把夏季剩余的天然氣存貯起來供冬季使用，Thann的存貯容量為2億5千萬立方米.

當(dāng)天然氣消耗量不是很大的時候，在三個渦輪的作用下，氣體以60bar（相當(dāng)于870PSI）的氣壓置于17個貯藏井中，貯藏井通過一個分布式的網(wǎng)絡(luò)與負(fù)責(zé)分離、加溫、脫水、壓縮四個主要步驟的站相連，每個區(qū)域都可通過設(shè)備維護(hù)區(qū)的貝加萊控制系統(tǒng)來控制操作，在設(shè)備維護(hù)區(qū)，平面顯示屏顯示整個系統(tǒng)狀況，給維護(hù)管理員一個直觀的界面，同時，對進(jìn)入過程控制系統(tǒng)的權(quán)限進(jìn)行管理。由控制器和I/O通道等組成的控制系統(tǒng)放置在相鄰房間。

第一步，氣體首先進(jìn)入一個分離器，濾掉所有的固體物質(zhì)和液態(tài)副產(chǎn)物，然后，氣體進(jìn)入另一個過濾器，在這里，進(jìn)一步篩掉無用的雜質(zhì)，這是氣體進(jìn)行脫水前的必須過程，在脫水過程中去掉水蒸氣，保證天然氣露點達(dá)到攝氏-8度，40bar（相當(dāng)于580PSI），這個過程在一個裝備了密封乙二醇脫水系統(tǒng)工作站中完成。

過程中的下一步顯得極其重要，因為它對控制系統(tǒng)的精度要求是最高的，壓力和流量控制是決定Kronstorf的氣體怎樣輸送出去的關(guān)鍵因素，壓力決定了輸送出去的氣體是否達(dá)到了45 bar（653PSI），所以，如果存貯氣體在加熱步驟后只有很小的壓力，三個太陽能渦輪（2個 1 MW，1個 4 MW，氣動）將會提供更大壓力，相應(yīng)地，會出現(xiàn)四種不同的情況：有壓或無壓氣體抽取，有壓或無壓氣體存貯。

這聽起來很簡單，但實際上投入是相當(dāng)大的，這就是為什么奧地利貝加萊（貝加萊）公司銷售經(jīng)理Hermann Ober­mair稱此為APROL過程控制系統(tǒng)重要優(yōu)勢之一的原因，“控制一套貯存設(shè)備的決定性因素就是控制器，在我們的系統(tǒng)中，使用所謂的‘可壓縮公式’，在計算機(jī)中每50毫秒給出一個精確的流量值。”實際存在的問題是，用來測量氣體質(zhì)量的外部校準(zhǔn)設(shè)備只能用于后來的計算和數(shù)據(jù)采集功能，而不能用于一般的系統(tǒng)控制，這樣，計算的周期就會變長，而且只能在2秒后提供一個實際值，對公式的有效轉(zhuǎn)換可以提升流量測量的質(zhì)量。

APROL過程控制系統(tǒng)專為全自動無人操作設(shè)計，甚至還能完成應(yīng)用軟件中執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)功能塊的任務(wù)定義。貝加萊工程師用了二年的時間，通過與客戶的緊密合作，開發(fā)了這個系統(tǒng)，現(xiàn)在，在OMV內(nèi)部，已經(jīng)自行制定了一個標(biāo)準(zhǔn)，這樣，對于每個氣體存貯任務(wù)，都能透明有效地使用軟件庫了，這同時也保證了標(biāo)準(zhǔn)軟件也能應(yīng)用于將來的項目應(yīng)用。在安全方面，比如注冊，系統(tǒng)管理（遠(yuǎn)程維護(hù)，調(diào)配，等）等功能，也已經(jīng)達(dá)到了相應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn)。

存貯井根據(jù)實際需要自動啟動、開啟、關(guān)閉。OMV的儲存設(shè)備工程師憑借自身的知識經(jīng)驗順應(yīng)最新的技術(shù)發(fā)展潮流對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。此外，供氣網(wǎng)絡(luò)精確的供應(yīng)計劃也追求最高精確度。在遠(yuǎn)程存儲井上配備了緊湊型控制器，用來收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并控制水力。這些通過位于50米深的具有失效-安全技術(shù)的額外安全閥得到改進(jìn),總之，在Thann存儲站，控制系統(tǒng)一共要處理200多個模擬量和600個左右的二進(jìn)制信息。在維也納Florido Tower的“外設(shè)管理中心”， Thann存儲站終身職員，包括三個員工和一個系統(tǒng)經(jīng)理，通過OMV內(nèi)部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)與總管理中心相連，遇到有異常故障發(fā)生的時候，就有一支隊伍隨時待命。

貝加萊的過程控制系統(tǒng)

整個系統(tǒng)組成包括貝加萊 APROL過程控制系統(tǒng)帶冗余服務(wù)器，一個獨立的工程服務(wù)器（同樣也是一個貝加萊的IPC）和兩個貝加萊APC680操作站。兩個貝加萊 2010控制系統(tǒng)，一種特殊的控制器，兩個耦合系統(tǒng)和五個2005子站, 所有這些組成這個自動化項目，另外，在每個3公里以外的子站都安裝有Panelware面板，用于現(xiàn)場診斷和輸入。

系統(tǒng)本身采用Ethernet TCP/IP通信方式。PLC和一些特殊子站的交叉通信采用了基于RS485和轉(zhuǎn)發(fā)器技術(shù)的Profibus FMS協(xié)議。這保證了即使過程控制系統(tǒng)發(fā)生完全故障的時候，所有控制器功能都能處于工作狀態(tài)，設(shè)備也是可以操作的。遠(yuǎn)程從站的編程和配置也通過位于設(shè)備主管理中心的工程站統(tǒng)一完成。在維護(hù)區(qū)安裝有一個模擬的操作板，系統(tǒng)啟停所用的一些重要功能都在這里完成。在軟件方案中包含一個完整的石油天然氣功能庫，這個庫能與三個太陽能壓縮渦輪，衛(wèi)星遠(yuǎn)程系統(tǒng)及四個溫度壓力儀器相通信。其它集成于OMV廣域數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的特點還包括：

天然氣井的通訊及遠(yuǎn)程維護(hù)。

無人操作天然氣存貯的自動化應(yīng)用軟件。 ——服務(wù)器的冗余設(shè)備。 

在復(fù)雜的系統(tǒng)中約100個過程圖表幫助實現(xiàn)快速簡便操作。

計算天然氣流量的大容量記錄功能。

根據(jù)AGA NX19高速控制的流量計算

在已有的OMV辦公室中完成控制和遠(yuǎn)程維護(hù)工作。

由OMV開發(fā)的無數(shù)診斷圖表和信息圖表能夠更加有效地回應(yīng)各 種不同系統(tǒng)情況。

OMV國有天然氣公司標(biāo)準(zhǔn)的本地/遠(yuǎn)程調(diào)度 - 對過程控制系統(tǒng)的 安全和明確的操作進(jìn)行授權(quán)。

OMV 國有天然氣公司的標(biāo)準(zhǔn)報警處理, 包括報警層次圖像和快速選擇。

APROL是一個基于Linux，通用靈活，從現(xiàn)場層到控制層采用統(tǒng)一系統(tǒng)平臺的過程控制系統(tǒng)。”不論在現(xiàn)場或是遠(yuǎn)程情況下，過程控制系統(tǒng)中各種各樣性能組件能自由集成，并且直接用APROL編程工具CaeManager進(jìn)行配置的特性，使得APROL成為一個真正通用的過程控制系統(tǒng)。系統(tǒng)在一個平臺上完成所有的數(shù)據(jù)采集、處理和顯示工作，這一點可以在Thann的項目更新時得到見證。集成的項 目管理中包括一個修訂系統(tǒng)和一些自動文檔，它們支持并簡化系統(tǒng) 的認(rèn)定和有效性確認(rèn)過程。