Une approche collaborative pour étendre l'automatisation d´un champ pétrolifère

Un important champ pétrolifère du Moyen-Orient, déjà en exploitation depuis plusieurs années, a récemment fait l'objet d'une expansion importante. S'écartant des stratégies appliquées aux puits existants, la société d'exploitation a décidé de solliciter l'aide d'un autre fournisseur plutôt que de se contenter d'acheter des composants d'automatisation selon le principe du « guichet unique ». Les critères clés de ce projet étaient notamment l'interopérabilité des systèmes existants avec la solution du nouveau fournisseur, et une gestion à distance efficace. L'intégration de contrôleurs (RTU) Schneider Electric (SE) et de passerelles FF (FOUNDATION Fieldbus) Softing, partenaire technologique de Schneider Electric, a permis d'obtenir une solution sécurisée et fiable.

Aujourd'hui, un nombre croissant de projets d'automatisation de processus visent à obtenir des solutions optimales, quitte à utiliser des composants provenant de différents fournisseurs. Cette tendance est due à la réticence de certains exploitants d'installations vis-à-vis de solutions à guichet unique proposées par un seul fournisseur, qui peuvent ne pas répondre aux exigences dans tous les cas. Toutefois, si des composants provenant de plusieurs fournisseurs sont utilisés, les exploitants d´installations doivent s'assurer que ces composants peuvent être intégrés et fonctionner ensemble au sein d'une solution globale. Il y a quelques années, le spécialiste français de l'automatisation, Schneider Electric, a lancé un programme de partenariat technologique afin de permettre ce type d'intégration de manière efficace. Ce programme - qui a créé un « écosystème » de fournisseurs dont les produits se complètent parfaitement - compte Softing Industrial Automation parmi ses membres. Le partenariat entre Softing et Schneider Electric est surtout axé sur les communications de données, avec un accent particulier sur les bus de terrain. Ensemble, les deux sociétés ont remporté un important contrat dans le secteur pétrolier.

Expansion du champ pétrolifère grâce à l'expertise FOUNDATION Fieldbus et à une sécurité informatique optimisée

Le client étant un opérateur de puits de pétrole au Moyen-Orient, avait pour objectif de réaliser une expansion majeure des installations, ainsi que de la capacité de pompage de l'eau de mer utilisée pour expulser le pétrole vers la surface. L’appel d'offres de la compagnie pétrolière exigeait que la technologie FOUNDATION Fieldbus (FF) soit utilisée pour ce projet d'expansion de champ pétrolifère. L'amélioration de la sécurité informatique était une autre spécification clé du projet. Jusqu'à présent, ce client avait collaboré avec Yokogawa et il était prévu de conserver le système SCADA de ce fournisseur.
Toutefois, pour optimiser les opérations de cybersécurité du client, les meilleures solutions du marché provenant de plusieurs fabricants devaient être implémentées.

Les contrôleurs Schneider et les passerelles Softing répondaient aux attentes

Schneider Electric a remporté l’appel d’offres face à plusieurs autres entreprises d'automatisation. Pour la phase d'expansion initiale en 2015/2016, Schneider Electric a fourni 70 contrôleurs Foxboro SCD2200 (RTU), qui devaient communiquer avec le système d'automatisation principal existant: le PRM de Yokogawa. Le succès de cette première phase a aussi tenu au fait que Schneider a fait appel à son partenaire Softing pour intégrer ses passerelles à la solution. Softing est depuis longtemps connu pour ses solutions FF, la plupart des appareils de terrain FF du marché s´appuyant par exemple sur des piles logicielles Softing. Si les contrôleurs extrêmement fiables de Schneider Electric ont la confiance des utilisateurs, particulièrement dans le secteur pétrolier, les passerelles Softing ont été essentielles au déploiement de ces contrôleurs dans le cadre de ce projet d'expansion. En effet, les contrôleurs Foxboro proposés par Schneider Electric depuis son acquisition d'Invensys en 2014 communiquent via Modbus/TCP, et ne supportent pas le protocole FF. Grâce aux passerelles Softing, les équipements opérationnels (OT) ont pu être intégrés via FOUNDATION Fieldbus de manière économique et moyennant un minimum d'efforts.

La passerelle FG-110 FF a été déployée dans la première phase du projet. Cette passerelle relie les composants de la nouvelle installation par le biais d´une interface FF-H1 afin de garantir un échange de données sans erreur, tout en prenant en charge les options de communication spécifiques à FF servant notamment à la configuration, à la surveillance et au diagnostic des appareils. Par conséquent, des contrôleurs utilisant le protocole Modbus peuvent aussi être utilisés dans un environnement FF. Dans la deuxième phase du projet, la nouveau passerelle FG-200 a été introduite. Celle-ci offre jusqu'à quatre liaisons FF-H1 avec des contrôleurs compatibles Modbus, tout en assurant la redondance des appareils et en permettant un déploiement en zone explosible. La FG-200 permet également un accès rapide aux données de traitement et exploite les avantages du protocole comme un câblage plus facile, un paramétrage centralisé des appareils de terrain, des options de diagnostic complètes, ainsi que des liaisons avec des appareils à sécurité intrinsèque.

L’interopérabilité entre le système SCADA Yokogawa, les contrôleurs Schneider et les passerelles Softing a pu être testée et approuvée sans problème. Dans un dernier temps, l'opérateur a opté pour des conditionneurs de puissance MTL, en guise de touche finale à cette solution de première classe.

Simples paramétrage et surveillance des actifs avec la technologie FF

Pendant le projet, Softing a également assuré la formation des employés de Schneider Electric ainsi que de l'équipe d'opérateurs et d'agents de maintenance du client, dont l'attention s'était naturellement portée auparavant sur les systèmes Yokogawa. Le déploiement d'une équipe de support technique locale supplémentaire lors de la mise en service du projet a permis d'assurer l'acceptation de cette preuve de concept faisant appel à plusieurs fabricants différents.

Les possibilités de maintenance à distance offertes par la technologie FF pour les appareils de terrain constituent un avantage précieux pour les techniciens de maintenance, dont les interventions peuvent autrement nécessiter de parcourir des centaines de kilomètres au sein du vaste champ pétrolifère pour régler un problème. Les exploitants d'installations bénéficient également de la convivialité de la solution, avec notamment le paramétrage à partir d´un navigateur Internet. Étant donné que les passerelles peuvent traiter des commandes envoyées à l'aide des protocoles Modbus/TCP ou FF, les ingénieurs chargés du contrôle peuvent effectuer des travaux de surveillance et de diagnostic dans le confort de la salle de contrôle.

« L'équipe Schneider Electric et l'équipe de la société d'exploitation du champ pétrolifère ont été très satisfaites de l’intégration des passerelles et du support fourni par Softing, » commente George Melico, ingénieur en Chef chez Schneider Electric. « Ainsi, lors de la phase d'expansion suivante prévue en 2018, nous avons de nouveau choisi les passerelles Softing, en optant cette fois-ci pour la nouvelle version FG 200 FF. » Cela a permis à l'exploitant de l'installation de continuer à déployer sa solution préférée à base de contrôleurs Foxboro Schneider, tout en exploitant sur le terrain la technologie FOUNDATION Fieldbus, peu coûteuse et conviviale pour les opérateurs.

Thomas Hilz, Vice-Président Comptes Stratégiques chez Softing conclut : « Les projets de cette envergure exigent une flexibilité exceptionnelle et une orientation client sans précédent. Nous sommes fiers de défendre ces valeurs et ravis d'avoir contribué à la réussite de ce projet. »