Estación de Control Maestro Universal

En las instalaciones de superficie de las plataformas petrolíferas y de gas en alta mar, la Estación de Control Maestro (MCS) es un sistema especializado que controla y recupera datos de los equipos submarinos en el lecho marino. La MCS es suministrada por los fabricantes de los módulos de control submarino (SCM), y se requiere una MCS de cada proveedor. Esto puede suponer un reto en algunos casos.

Situado entre el sistema de control distribuido (DCS) en la plataforma y el equipo submarino, el MCS es fundamental para mantener condiciones operativas seguras, optimizar la producción en todo un yacimiento 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 procesamiento 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; este sistema fue denominado Estación de Control Maestro Universal (UMCS, por sus siglas en inglés).

El objetivo principal del programa de desarrollo del UMCS era crear una nueva solución estandarizada que utilizara componentes comerciales disponibles en el mercado. Los gráficos, las rutinas de control y la lógica/funcionalidad de comunicación se diseñarían e implementarían para proporcionar a los operadores una interfaz de sistema de control con una apariencia común. Una interfaz estándar (protocolo de comunicación) establecería un enlace de comunicación común para el UMCS, permitiendo el intercambio simultáneo de datos con múltiples proveedores submarinos.

El alcance adicional de esta iniciativa incluyó:

• Comunicación y control de hasta 100 módulos de control submarinos (SCM).
• Ampliable en el campo
• Basado en hardware comercialmente disponible y listo para usar, lo que reduce los costos operativos de la implementación.
• Componentes reemplazables sin necesidad de un pozo cerrado.
• Doble redundancia para mitigar el confinamiento debido a múltiples puntos de fallo.
• Comunicaciones con equipos submarinos basadas en estándares ampliamente aceptados.
• Arquitectura abierta para la integración con subsistemas de terceros.

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 pods de control submarinos en la cabeza del pozo de múltiples proveedores de equipos submarinos, sin interrumpir el protocolo de comunicación nativo del proveedor.

El UMCS tiene tres capas principales: HMI , lógica/control y comunicaciones submarinas para controlar los pods en el fondo oceánico. Dos redes de canales completas y segregadas supervisan simultáneamente las funciones de datos entre sí, así como entre los equipos de superficie y submarinos. El UMCS utiliza OPC para comunicarse con cada puerta de enlace submarina. La puerta de enlace submarina consta de la aplicación de comunicación SCM y el cliente OPC. Cada proveedor de sistemas submarinos proporciona su propia puerta de enlace, preservando así su diseño propietario tradicional y las medidas de seguridad inherentes a cada sistema. Este esquema elimina la necesidad de modificar el enlace de comunicación o el SCM de cualquier proveedor de sistemas submarinos, pero permite que el diseño del SCM evolucione sin afectar al UMCS. El UMCS permite que múltiples proveedores de sistemas submarinos se conecten al mismo MCS a través de Ethernet.

El UMCS utiliza un conjunto de pantallas gráficas básicas con diversas ventanas emergentes de control, pantallas de tendencias, diagnósticos y gestión de alarmas. Las pantallas se pueden configurar rápidamente según los requisitos específicos de cada proyecto mediante cualquier software de interfaz hombre-máquina (HMI) disponible en el mercado. La programación personalizada se minimiza y se sustituye por la configuración de la pantalla HMI, lo que hace que el UMCS sea extensible y más fácil de mantener.

El sistema también está diseñado para admitir múltiples pozos e integrarse con los principales sistemas de control distribuido (DCS) y equipos submarinos. El UMCS ofrece además 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.

• Corporación ENGlobal
• Control Dynamics International, LLC - una empresa de ENGlobal