背景
今天，最终用户希望摆脱那些封闭、专利型控制系统的限制，以激发他们工厂的潜力，创造更多的利润。他们在寻找一套开放的自动化架构，可以将安装的设备集成，并且和之前的系统共存――同时还要保护有价值的投资。
现场总线技术现在正在取代传统的4-20mA平台，甚至还要取代最近的一些部署，比如HART通讯协议，以形成现代化工厂自动化架构的基础。作为双向、完全数字化的通讯系统，现场总线支持更高程度的智能和更紧的流程控制。
现场总线通讯使得从工厂"挖掘"重要信息成为可能。将信息在正确的时间传给正确的人，进一步发挥操作员、技师和流程工程师的能力――使工厂运行更加轻松、更加快捷、更加卓越。现场总线还可以整合当前的智能仪表和分析工具，在测量的时候充分接触运营参数和数据。
扩建以满足更大的需求
为了跟得上其日益增长的天然气业务，塞尔维亚油气公司正在建立一个更大的地下天然气储存仓库。工厂位于塞尔维亚北部的Banatski Dvor，用于气体注射、抽取和生产。通过压缩机，气体被注射到一个坚固的外壳之中，生产则是从气井中采集天然气。
扩建和设备改进的结果，Banatski Dvor的气体注射能力
气体工厂追寻先进技术
作为Banatski Dvor项目的一部分，塞尔维亚油气希望安装最先进的流程控制技术，以优化工厂效率、降低运营成本。塞尔维亚的工程师们利用通用工业协议定制了一套工厂自动化解决方案――不止是定制软件――还包括开放式、独立于供应商的控制系统平台。
Banatski Dvor项目将现有的压缩机控制和遗留设备整合到统一的、覆盖整个工厂的自动化架构之中。工厂需要具有高可用性和高冗余性的本安技术，作为新的流程控制系统的一部分。系统需要支持紧急停机（ESD）、保管传输系统，同时整合梯形逻辑功能图。
油气处理系统包括：油井控制和监测、管道聚集和辅助设备、油罐分离、设备、变频变电和压缩制冷；ESD控制；油气保管子系统和压缩机控制。
HSE驱动系统整合
塞尔维亚油气的工程公司WIG从2001年开始就已经有使用基金会技术的经验，所以这项技术就成了Banatski Dvor工厂自然的选择。基于Smar's SYSTEM302-7企业自动化解决方案的现代化控制平台用于处理横跨气体储存到生产工厂的离散分布控制功能。
现场总线基金会的高速以太网（HSE），是Banatski Dvor工厂控制主干的理想搭配。运行速度达到100M/s，HSE是面向设备、子系统和企业整合来设计。它支持全部的现场总线功能，包括标准模块和设备描述（DD），以及面向特定应用的柔性功能模块（FFB），用于先进流程和离散/混合/批处理应用之中。
HSE可以提供H1（31.25Kbit/s）现场总线一样的好处，但是却处在子系统集成水平而不是现场设备水平。这项技术支持分散控制器和网关之间的互操作，就像H1支持来自不同供应商的传感器和启动器之间的互操作一样。HSE设备中的柔性功能模块可以使用国标IEC 61131-3中的编程语言进行安装。
控制系统如何运行
塞尔维亚油气控制系统通过HSE远程I/O、遗留的HART设备和ESD子系统，整合了H1现场设备。系统通过ModBus连接了压缩机控制设备，并且使用OPC服务器连接了全部的人机界面。HSE作为数据高速公路，负责联网设备和操作员工作站的通讯，同时还可以作为控制器之间的通信网络。
通过基金会HSE， 多个CPU可以一起工作-作为企业集成的强有力骨干。与此同时，FFB技术使传统I/O和逻辑在现场总线系统中实现彻底集成成为可能。油气工厂间的水平通讯由14个HSE节点和超过100个HSE外部连接完成。系统设计还包括大量OPC服务器和OPC客户端用于在线诊断、维护和校准，第三方人机界面集成以及历史趋势描述和报告。
新控制系统的核心是多用途、高性能、整合型基金会现场总线控制器。这些控制可以作为H1-H1网桥或者H1-HSE网关，允许现场设备之间的宽带通信，也给持续控制策略带来更大的灵活性。通过I/O卡，控制器也可以使用传递逻辑图来执行离散控制-支持单一、集成系统。
由于气井结构的特殊性，需要使用远程操作间对气体注射和抽取进行本地控制。每一座气井都装备有液压驱动的地表和地下阀门，如果通讯有中断的话，可以对现场总线控制器进行编程以独立控制流程。系统还具有远程控制和本地人工越权的功能，本地的UPS至少可以提供开关阀门一次开闭循环所需的电压。
在进行流程控制规划的时候，每一台气井分配一台控制器。HART/H1现场总线网关集成了遗留 的HART传感器，数字I/Ok而已直接连接到控制器I/O模块上。现场总线控制器支持FFB用于梯形逻辑图，允许基金会现场总线系统数字信号的完成集成。
对于油气管道和采集装置的结构，所有的气井使用相同的现场总线设备。每台气井都带有温度传感器、压力传感器、质量计和阀门定位器。这些设备通过基金会H1通道连到现场总线控制器上。自动化系统处理来自分散容器的仪表和阀门以及容器周边机械设备的信号。在项目的第二阶段，新的容器将被安装，这些容器上的仪表将连入空闲的控制器。控制器固定在传感器子站当中，处理来自子站仪器和压缩制冷机的信号。
交互式ESD可以提供过程控制系统的紧急停机功能，这台控制器通过ModBus TCP/IP远程终端（RTU）协议连接到主系统之上。
气体保管运输子系统应用了冗余控制配置，包括三台超声波流量计、三台压力传感器、三台温度传感器、两台流量计算机以及气体套色板。每台流量计算机用于三条生产线，超声波仪表置于同一条管道之中，一台接着一台，用于测量相同的气流。
对于压缩机站，嵌入式操作面板和控制通过Allen-Bradley 5/04 DH+协议连入到DCS当中。使用Bradle
控制系统的IS界面利用独特的"分割结构"设计理念。MooreHawke ROUTE-MASTER解决方案包括带有自动化片段终端的压缩型现场设备耦合器，以及返回（比如无流量限制）保护。这个解决方案允许1900米长的线缆，而且没有任何FISCO限制。出于整体溢出保护、冗余直流电和被动电源整定的原因，解决方案使工厂的工作时间增长。
结果显示性能改善
由于使用基金会现场总线，塞尔维亚油气已经在它的流程自动化架构进行了离散控制。控制是完全分散的，由不同控制器完成，确保整个系统可靠。除此而外，现场总线解决方案在整个气体工厂增强了数据的可用性。这包括基金会现场总线和HART设备增加监督的机会，更好的警报管理，事件和趋势处理，通过远程配置改进资产管理，诊断、预防性维护以及校准。
基金会现场总线还帮助改善塞尔维亚油气公司的底层生产线：通过减少线缆来主动降低成本-更不要说测试和试车的简单快速确认。
总结
塞尔维亚油气于2007年6月开始安装新的系统，设备现在仍然在运行之中。计划提出在Banatski Dvor的工厂持续扩建，包括气井从现在的7座增加到21做，在增添两条压缩机线。基于基金会现场总线的控制系统将和扩建过程保持同步，包括ESD和外壳的增加，利用现在富余获取更多信号，以及安装新的现场总线传感器。
