完美自动化进入深海

Bauer Maschinen GmbH在独特的海底勘探钻机上装备了贝加莱自动化技术。即使在海面以下2500米处，贝加莱自动化组件也能可靠运行。

在黑暗中缓缓下降，伸出四个支腿准备着底，并确保十吨重的装备以平稳的姿态停下来。然后，机器人钻机开始其沉积物和岩石层钻探作业。

这听起来好像是在遥远星球上进行着陆，实际上是在离家更近，但几乎同样无人涉足的地方进行的一项科考作业。在那里，钻机在近3000米深的海底进行钻探取样。

该钻机名为MeBo 200，它是不来梅大学海洋环境科学中心（MARUM）和Bauer Maschinen GmbH联合开发项目的成果。MeBo 200能够在2500米深的海底进行作业，在那里它可以钻入海床达200米深。它所获取的岩心样本提供了对海底沉积物结构和地质的宝贵见解。

MeBo 200安装在一个可装入20英尺集装箱的框架中，并由科考船携带到科考地点。当它到达科考地点时，勘探钻机通过2700米长的钢铠电缆下降到海床。该电缆是MeBo 200连接科考船的生命线，为其提供了电力和控制命令。

前两代MeBo已成功用于科考项目多年。为了使其在全球范围内投入商用，Bauer希望进一步改进它，并为其配备以下元素：

• 最先进的控制技术
• 扩展的通信网络
• 外部自动化组件的接口
• 更新的诊断和维护系统

作为其升级自动化架构的合作伙伴，Bauer信赖贝加莱。“我们与贝加莱的成功合作已经持续了很长时间，几十年来我们一直在深井钻机中使用他们的技术，”Bauer公司的Lothar Schirmel说道。

为了从海底可靠地收集数据，并将其发送到数公里以上的船舶，MeBo 200需要使用极富弹性的技术。“在海平面以下2500米处，条件非常极端，”Schirmel说道，“因此，使用的所有组件都必须坚固可靠。这就是我们选择贝加莱X90移动控制系统的原因，它可以轻松地承受这些极端条件。”

X90控制器可以使用可选模块轻松地适应不同的要求。针对MeBo 200，X90被配置为智能POWERLINK总线控制器，具有众多集成I/O连接。POWERLINK协议通过波分多路复用转换器在单模光纤电缆上传输，并在到达船舶时转换回来。

“在这些极端条件下可靠地运行实时网络是一项重大挑战，”Schirmel说道。但是，Bauer与贝加莱一起解决了这一问题。“他们在转换器的选择方面提供了专业指导，而且他们知道如何调整网络设置，以便控制初始通信中断。这正是你希望自动化合作伙伴提供的服务。”

这三个面板用来显示控制MeBo 200钻机和其它辅助设备所需的所有重要信息。在它们上方，还有两个显示器用来显示八个水下摄像头中的实时视频画面，这样操作员就可以密切关注主要采取手动的钻井过程。

所有数据都汇集到贝加莱APROL过程控制系统中，该系统在两个冗余的Automation PC 910上运行。另外三台Automation PC 3100系列工业PC则用作远程HMI服务器。

“自2005年以来，我们一直在我们的石油天然气深井钻机中使用APROL作为强大的HMI、数据采集和数据管理解决方案，”Schirmel解释道。“APROL提供的高性能数据存储和长期存档能力是一大关键性因素。其中包括趋势查看器，它使我们能够对记录的数据进行可视化，并分析错误原因。”

“贝加莱自动化系统具有灵活性和一致性，这使我们能够无缝捕获所有必要的数据，并将其传输到HMI和数据管理系统，不必自己定义或实施所有不同的接口，”Schirmel称赞道。“再加上产品组合具有开放性和兼容性，这就是我们信赖贝加莱作为自动化合作伙伴的原因 – 尤其是针对特大或独特的自动化项目，例如我们新的海上应用。”

作者： Franz Rossmann，技术记者