En las instalaciones de la parte superior de las plataformas petroleras y de gas en alta mar, la estación de control maestro (MCS) es un sistema dedicado que controla y recupera datos de los equipos submarinos en el fondo del océano. La MCS es suministrada por los fabricantes de los módulos de control submarino (SCM), se requiere una MCS para cada proveedor. Esto puede ser un desafío en algunos escenarios.
Ubicado entre el sistema de control distribuido (DCS) en la plataforma y el equipo submarino, el MCS es fundamental para mantener condiciones de operación seguras, optimizar la producción en un campo y gestionar eficazmente las reservas. [1] [2] Los complejos sistemas de automatización que permiten la producción de petróleo y gas en alta mar, particularmente en aguas profundas, tienen fuertes paralelismos con sus aplicaciones en plantas de proceso en tierra. [3] Estos sistemas, subsistemas e instrumentos deben interoperar de manera fluida. [4]
En 2008, Control Dynamics International de Houston, ahora una subsidiaria de ENGlobal, recibió el encargo de desarrollar un MCS que pudiera comunicarse con equipos submarinos de múltiples proveedores y controlarlos, denominado Universal Master Control Station (UMCS).
El objetivo principal del programa de desarrollo del UMCS era crear una nueva solución estandarizada que utilizara componentes disponibles comercialmente. Los gráficos, las rutinas de control y la funcionalidad lógica/de comunicación se diseñarían e implementarían para proporcionar a las operaciones una interfaz de sistema de control de apariencia común. Una interfaz estándar (protocolo de comunicación) establecería un enlace de comunicación común para el UMCS, lo que permitiría el intercambio simultáneo de datos con múltiples proveedores submarinos.
El alcance adicional de esta iniciativa incluyó:
Las bases de datos OPC estándar sirven como enlace de comunicación con el sistema de control distribuido (DCS), la unidad de potencia hidráulica (HPU) y la unidad de potencia eléctrica (EPU). El UMCS se comunicará con los módulos de control submarinos en la boca del pozo de varios proveedores de equipos submarinos, sin interrumpir el protocolo de comunicación nativo del proveedor submarino.
El UMCS tiene tres capas principales: HMI , lógica/control y comunicaciones submarinas para controlar los pods en el fondo del océano. Dos redes de canales completas y segregadas monitorean simultáneamente las funciones de datos entre sí y entre sí, así como entre equipos de superficie y submarinos. El UMCS utiliza OPC para las comunicaciones con cada puerta de enlace submarina. La puerta de enlace submarina consta de la aplicación de comunicación SCM y el cliente OPC. Cada proveedor submarino proporciona su propia puerta de enlace, preservando así su diseño patentado tradicional y las salvaguardas inherentes a cada sistema. Este esquema alivia la necesidad de modificar el enlace de comunicación o SCM de cualquier proveedor submarino, pero permite que el diseño del SCM evolucione sin afectar al UMCS. El UMCS permite que varios proveedores submarinos se conecten al mismo MCS a través de Ethernet.
El UMCS utiliza un conjunto de pantallas gráficas básicas con una variedad de ventanas emergentes de control, pantallas de tendencias, diagnósticos y manejo de alarmas. Las pantallas se pueden configurar rápidamente según los requisitos específicos del proyecto utilizando cualquier software de interfaz hombre-máquina (HMI) disponible en el mercado. La programación personalizada se minimiza y se reemplaza por la configuración de pantallas HMI, lo que hace que el UMCS sea extensible y más fácil de mantener.
El sistema también está diseñado para albergar varios pozos e integrarse con los principales sistemas de control distribuido (DCS) y tipos de equipos submarinos. El UMCS también ofrece una solución prediseñada basada en una arquitectura de bloques de programa estandarizada y una base de datos de comunicación común a través de la interfaz estándar, basada en OPC.