编辑点评：罗克韦尔自动化一直致力于帮助石化企业应对当今的机遇与挑战。在提高安全性方面，罗克韦尔自动化的ICS Triplex为石化企业开发了多样性的过程安全产品及集成解决方案，用于石化装置的紧急停车控制，火灾及有毒有害气体探测及机组控制。罗克韦尔自动化的ENTEK产品及集成方案，为石化企业的关键旋转设备提供了更全面的安全策略。在电机控制及传动设备方面，罗克韦尔自动化更是将设备安全及人员防护作为研发、设计的DNA，独到的功能特点体现在全线电机控制及传动设备上。在环境保护及提高生产效率反面，罗克韦尔自动化的先进控制（PAVILLION APC）解决方案，有效帮助石化企业降低排放，提高产量，降低生产成本。超越传统DCS的罗克韦尔自动化PlantPAx更加智能地结合生产工艺，并无缝集成其他电气设备，真正实现生产管理及自动化、电气、仪表的一体化，助力石化企业向“互联企业“迈进。

    M.G. Bryan 是一家面向石油和天然气行业的重型设备提供商，需要一种可对压裂车进行远程资产管理的可扩展解决方案。它需要实时链接设备的运行情况以经济高效地监视设备性能，从而帮助客户尽可能延长资产的正常运行时间。对此，M.G. Bryan与罗克韦尔自动化合作，开发出一款新的压裂车控制和信息系统。该系统利用 MicrosoftWindows Azure云计算平台，并结合 FactoryTalk? 软件套件，可以安全地访问实时信息。与此同时，该解决方案如同开启了一扇门，使一种新型商业模式成为可能，可在加快压裂车价值转化的同时降低项目风险和生产成本。

    背景

    2010年，美国从俄罗斯手中夺过了全球最大的天然气生产商的桂冠。国际能源署曾在2012年预测，到2020年，美国将超过沙特阿拉伯成为全球最大的石油生产商，而陆续发现的多个大型石油和天然气储藏地将进一步缩短这一时间。为使预测的产量增长成为现实，石油和天然气企业必须持续关注生产。

    M.G. Bryan 位于德克萨斯州大草原城，是一家业内领先的重型设备和机械原始设备制造商，帮助石油和天然气企业满足生产需求的历史已超过25年。该公司在全球范围内供应发动机、发电机、工业泵装置、油田服务设备，以及适用于危险区域的电源组。新型生产中大量采用水力压裂技术，这项技术可以释放出储油岩中的石油或天然气以便开采。M.G. Bryan销售和出租先进压裂泵车、压裂车和成套压裂设备，以帮助生产商开采这些资源。

    M.G. Bryan已采用紧密集成的控制和信息系统对压裂车进行升级，借助这种系统可以安全、实时地查看远程资产数据，从而延长正常运行时间，提高生产率。

    面临的挑战

    压裂车的成本超过1百万美元。这种设备工作在极端孤立的环境中，而且具有很多消耗部件。通常情况下，每隔200到400小时就需要更换机油滤清器，工作4000至7000小时就需要重新组装发动机。如果压裂车停机，每天造成的内部成本就高达3000到7000美元，这还未将损失的产品收益计算在内。由于压裂车在偏远区域运行，这些区域甚至无法接收手机信号，因此大部分生产商会在现场准备一台备用的压裂车，以保证出现故障时能继续生产。

    使用备用压裂车的做法使得压裂作业成本非常高。因此，许多小型及中型石油和天然气生产商按月租赁压裂设备，他们在设备控制系统及设备维护方面并不擅长。他们经常寻求各种方式来削减成本并提升租赁或购买的设备的投资回报，以使这种投资物有所值。为帮助客户最大程度地提高投资回报，M.G.Bryan需要实时了解设备的运行情况以经济高效地监视设备性能，从而帮助客户尽可能延长资产的正常运行时间。

    解决方案

    M.G.Bryan与罗克韦尔自动化合作，开发出一款新的压裂车控制和信息系统。该系统利用Microsoft Windows Azure云计算平台，并结合FactoryTalk?软件套件，可以安全地访问实时信息。

    每台压裂车的控制系统都采用Allen-Bradley? CompactLogix?可编程自动化控制器。基于云技术的FactoryTalk? VantagePoint?软件可收集控制系统数据，并生成实境化的综合画面来显示车辆和车队的性能。信息通过蜂窝调制解调器发送至云端。数据会被细分为极小的数据包，因此可以发送到手机信号极差的区域。此外，在无法建立连接的情况下，数据会存储在网关中，连接恢复后便会立即发送。

   这款紧密集成的新型控制和信息系统可整合各种不同的信息源，包括历史数据、关系数据和交易数据。为使M.G. Bryan及其客户无需建立并管理自己的数据中心就能充分利用这一丰富数据，罗克韦尔自动化采用了云计算技术。

    “我们需要的解决方案是，无论是最开始的五辆卡车，还是后续的1000辆卡车，都能发挥相同的作用。”M.G. Bryan的工程主管Josh Rabaduex表示。“我们也知道，我们不想对前期硬件投入太多，或者对系统进行长期维护，所以传统的数据中心将无法满足我们的要求。”

    采用移动技术并通过云无缝、安全地传送业务信息，M.G.Bryan的智能连接达到了更高水平。“现在，我们可以通过移动设备和Web浏览器从云端获取数据，并生成反映每台压裂车驱动系统状态和压裂性能，以及与整个车队相关的过程性能和维护趋势的报告及仪表盘，”Rabaduex表示。“将新信息系统与云计算的灵活性和可扩展性相结合，就如同开启了一扇门，使许多适合我们自己车辆和所售车辆的运营管理解决方案成为可能。”

    取得的成果

    可以安全、实时地查看远程资产数据，从而可延长M.G.Bryan客户的正常运行时间，提高生产率。例如，一位客户给M.G. Bryan打来电话，抱怨租用的车辆发动机抖动。这种情况非常危险，发动机转速的剧烈变化会改变向地下输送水的铁管的压力。如果水管爆裂，不仅会导致停产，产生的水管碎片还会使现场工人受伤或死亡。引起这类抖动的因素有多种：发动机老化、异物进入和内部元件故障等。M.G. Bryan的人员可以立即登录并查看该车辆的数据。他们看到泵流体端的压力由60psi降至6psi，表明存在泵气穴现象，客户水箱中的水即将耗尽。他们建议客户检查水箱并打开某个意外关闭的阀门。整个过程仅仅花费了10多分钟。客户避免了将空气吸入流体端而导致其破裂，节约了60,000美元的替换零件费用，而且无需到100英里外的现场进行维修，并避免了可能出现的工人受伤及生产中断。

    该解决方案如同开启了一扇门，使一种新型商业模式成为可能，可在加快压裂车价值转化的同时降低项目风险和生产成本。
 

    罗克韦尔自动化大中华区油气行业经理 李鹏

    石化行业增长模式将发生改变石油化工行业是和人们衣、食、住、行等休戚相关的行业。从需求端看，城市化和消费升级一定会增加对燃料、石化制品的需求。由于地质勘探技术发展，深海油气开采的突破，非常规油气资源的开发利用，作为石化行业原料的石油资源不再紧缺，价格不断下行。这都给这个行业注入了新的增长动力。

    但未来的增长方式会有所不同，消费者及民众更关注安全及环境友好性，环保和安全意识空前高涨，对环境破坏，安全事故的容忍度越来越低。对石化企业的选址，生产及管理方式提出了更苛刻的要求。

    国有石化企业对于新的形势，必定改变以往追求规模扩张的粗放发展策略，转而关注投资效益及安全环保，走上可持续发展的道路。

    摘自《自动化博览》2月刊