中海油绥中36-1 CEP平台利用艾默生电子布线技术显著加快升级项目进度，确保经济效益

绥中36-1油田位于辽东湾海域，西距绥中县50公里处，隶属于中海油渤海油气区，是我国第一个储量超亿吨的海上大油田，并于1993年8月31日正式投产。

绥中36-1油田开发工程是国家重点建设项目，对整个辽东湾的油气勘探开发具有重要意义，对当地经济发展也起着关键的推动作用。

绥中36-1 CEP平台是投用10多年的老平台，主要负责海上原油的开采。平台面临着一些提高生产效益的问题，比如预留空间不足，影响以后系统的扩建，同时存在着设备老化的问题，影响整体的运行效率。种种困难面前，为了保障生产效益，必须在尽量短的时间内完成升级。

绥中36-1 CEP平台根据项目情况选择了艾默生公司的基于电子布线技术的DeltaV数字化系统，获得了显著的经济效益。主要工作涉及原机柜重新布线、100%复原操作界面、追加备用电池柜。

一、  新方案技术参数、技术特点、创新点

l电子布线技术简介

电子布线技术由艾默生过程管理于2010年推出，是体现艾默生人性化设计理念的技术创新，引领了过程控制领域的技术潮流。电子布线技术能够消除不必要的工作流程，降低了工程的复杂程度，并且避免了后期变更带来的繁琐工作，节省项目成本和后期维护成本。

传统布线方式，通过线缆将现场设备的信号接至现场接线箱，然后从接线箱送至送到控制室的机柜内的端子排，最后通过柜间线连接至相应类型的卡件，从而完成现场信号的传输过程。如果出现后期设计变更或者布线错误，将会导致时间和人力成本的追加，严重时会导致整个项目进度的滞后。

艾默生的电子布线技术致力于降低项目执行复杂程度，应对项目后期变更的挑战。电子布线技术基于CHARM（Characterized Module）特性模块，实现真正的IO按需配置即随时随地配置IO，打破传统的布线理念，消除柜间线，通过电子布线方式将现场信号传送至控制器。

特性化模块 (CHARM)是电子布线的关键组件，用于连接现场设备线缆，可以支持任何类型（如AI、AO、DI、DO、RTD等）的 I/O 信号。实际应用时，无需考虑I/O的安装顺序和类型，接线位置变得更加灵活，将底座安装在底板上，CHARM插入底座即可。如果出现信号类型变更，只需更换CHARM和底座类型即可，无需更改配线。如果出现大量信号的追加，只需确认安装空间，即可轻松追加CHARM和通讯卡，无需重新设计和布线。完成CHARM的安装后，通过电子布线方式将通道分配至系统的任意控制器，在功能上实现了传统有线方式的接线柜功能，同时显著减少布线工作，增加安装灵活性并降低变更的影响。针对项目进度紧张的项目，甚至可以在现场进行CHARM和底座的安装。

电子布线技术除了提高布线和变更的灵活性外，还能大大减少占用空间，这对新装置和现有装置扩容来说都大有裨益。传统布线方式和电子布线的对比请参考图7和图8。

电子布线技术能够大大降低机柜数量，从而显著降低新建装置的项目成本，而成本收益将带来项目收益。通常项目中预留给未来扩展的空间非常少。因此，在改造项目中追加 I/O 可能需要移动机柜或其他组件为扩展留出所需空间，甚至可能需要追加建筑空间。使用电子布线进行装置扩容，无需移动/重新布置现有 I/O 柜且或无需额外的建筑空间，最终将带来显著收益。

电子布线底板也支持现场机柜的安装。现有装置很少为任何潜在的未来扩展预留足够的空间。利用电子布线的现场机柜安装方式，用户只需“找到”新控制器的安装空间即可。同样，无需购买接线柜、无需调整组件排布且无需增加建筑空间，扩展项目的成本也会显著降低。

由于该平台历经多次改造升级，现场实际状况信息不足，原有功能策略实现方式和操作习惯如何得到100%复制，提供供电新方案，都是项目执行期间所需要解决的难点。最终最新的电子布线技术提供了安装使用的空前灵活性，将开车时间缩短为20小时，又为将来系统扩容预留了空间。

通过有限的资料信息准确掌握整套系统的结构。平台历经多次改造升级后，现场实际接线情况改动比较大。针对此特殊情况，艾默生的工程队伍上平台实地调研，拿着图纸、点表与现场实际情况一一校对，并与平台相关人员深入沟通、探讨，实现前期对旧系统的深入理解，完全还原设计思路，最终实现了旧系统向新系统的彻底转换。同时，在原系统的设计分析过程中，利用强大的DeltaV软件执行相同的功能并且解决旧程序的遗留问题，实现了对升级前程序的优化处理。

充分利用现有空间。原现场远程机柜内现场接线复杂，无法整体拆除。因此项目组利用旧远程柜空间，安装DeltaV系统的CHARM。新硬件安装灵活，调试方便，加快了项目进度，降低了至少6%的项目成本。

中控室内的接线繁杂凌乱，空间不足以后期的扩展需要。项目组将原中控室内的系统柜改装为端子柜，简化了维护工作，降低了项目后期停产时的接线难度。同时将中控室旁边的房间改建为新的中控室，放置新的机柜和工作站。

改善设备老化带来的影响。海上平台的气候多变，设备老化后运行时会出现信号不稳，例如频繁故障报警。艾默生的工程师在新系统软件组态时，采取了设备故障信号过滤的措施，有效地避免了因设备老化导致不必要的误关断。

老旧设备与新系统有效匹配。由于老旧设备的限制，原系统中某些数字量开关按钮是以模拟量的接线方式接入系统，为最大限度保留原系统硬件设计思路，减少额外的硬件改动工作。因此艾默生技术团队在不改变接线方式的前提下，依然保留模拟量接入新系统，利用功能强大的DeltaV软件组态实现数字量功能，原封不动的保持原系统的设计规范和功能，使操作维护人员迅速掌握并理解新系统的设计原理，降低新系统更换可能带来的不适应。

同时完全复制原按钮盘的外观、功能和布局，追加按钮保护盖，避免误触碰，提高了日常运行和维护的安全性；完全沿用原有的操作员画面，使得操作员可以无需培训直接上手使用，将系统更换所需要的培训时间减至最少。

安全稳定的供电新方案。技术团队对新系统的用电负荷做了严谨的计算，在保证满足运行负载的前提下，配置了冗余供电方式，对系统和设备分别独立供电，同时实现了每台系统柜的UPS供电保护，彻底解决了供电故障导致关断的棘手问题。实现PCS / ESD / FGS三大系统各自独立的备用电池，确保30分钟以上应急供电，显著提高了现场供电的稳定性

三、新方案的效果、发展前景

随着工艺的复杂化和技术创新的不断推进，如何消除应用的复杂化成为DCS厂商的关注点，CHARM便是这种理念下的产品。目前全球电子布线技术项目已经超过700个，运行时间超过50亿个小时。我们欣喜地看到，基于CHARM的电子布线技术在国内也获得了用户的认可，应用的项目也逐渐增多，目前已超过20个，主要集中在化工和船舶领域，而在石油领域的应用还有待开发。

电子布线技术根据根据现场应用类型又推出了本安型CHARM即IS CHARM和CHARM SIS，在国内外获得了众多高含金量奖项。