Животноводческая отрасль стремительно развивается. Растет поголовье свиней, птицы, крупного рогатого скота. Подъем производства животноводческой продукции напрямую связан с автоматизацией технологических процессов, в том числе автоматизацией производства кормов и кормовых добавок. Для обслуживания кормоцехов требуется сложная инженерная система. Компания «ПРОЕКТ-П» разработала на базе оборудования ОВЕН программно-аппаратный комплекс для автоматизации процессов сбора, передачи и анализа информации по отгрузке кормов в кормоцехах. С развитием животноводческой отрасли многие сельхозпредприятия начали строить собственные кормоцеха для производства комбинированных кормов. Индивидуальный кормоцех позволяет наладить производство экологически чистой продукции с низкой себестоимостью и вскармливать животных свежим кормом,

Оборудование для кормоцехов представляет собой сложную автоматизированную инженерную систему. На вход кормоцеха поступают сырье (пшеница, овес, ячмень, рапс и т. п.) и различные добавки. Сырье проходит очистку и в соответствии с рецептом дозируется, перемалывается и перемешивается с добавками. Готовый корм поступает в определенные отгрузочные бункеры, а затем подается с помощью шнеков в кормовозы, кормораздатчики и другую сельхозтехнику.

Автоматизация отгрузок в кормоцехах и контроль объема отгруженного комбикорма — одна из важнейших управленческих задач на сельхозпредприятиях. Разработанная компанией «ПРОЕКТ-П» автоматизированная система представляет собой программно-аппаратный комплекс на основе веб-сервиса зоотехник.рус и локальной автоматизированной системы, устанавливаемой непосредственно в кормоцехах. Система уже внедрена на многих предприятиях, в том числе на племенном заводе-колхозе «50 лет СССР» и племенном заводе «Покровское» (Вологодская область, Грязовецкий район).

Автоматизация кормоцехов

Центральным звеном автоматизированной системы сбора, передачи и анализа данных по отгрузке кормов в кормоцехах является веб-сервис. В личном кабинете сервиса зоотехник может добавлять компоненты и описывать логическую структуру кормоцеха: задавать количество бункеров, привязывать компоненты. Для каждой отгрузки выбирается наименование компонента, задается отгружаемый вес, а также номер RFID-карты доступа, которая используется для запуска процесса. На рис. 1 представлена структура распределенного взаимодействия пользователей сервиса зоотехник.рус и кормоцехов сельхозпредприятия.

Рис. 1. Структурная схема взаимодействия с веб-сервисом зоотехник.рус

Система автоматизации построена на базе оборудования ОВЕН: сенсорного панельного контроллера СПК107 и модулей ввода/вывода. Вес кормов в отгрузочных бункерах измеряется с помощью тензодатчиков, установленных под каждым бункером. В качестве вторичного прибора измерения веса используется весовой терминал Тензо-М ТВ-003/05Н. Все терминалы по интерфейсу RS-485 подключены к контроллеру. Со стороны отгрузочных шнеков для каждого бункера установлены RFID-считыватели. Каждый считыватель подключен к преобразователю Wiegand-Modbus RTU, которые объединены в линию и подключены к контроллеру СПК107.

Управление отгрузочными шнеками осуществляется посредством электромагнитных пускателей, подключенных к модулям ввода/вывода ОВЕН Мх110. Модули дискретного ввода контролируют положение пускателей (обратная связь — замкнут/разомкнут).

В начале отгрузки контроллер СПК107 считывает номер RFID-карты и запускает отгрузку комбикорма заданного веса из соответствующего бункера. По окончании отгрузки контроллер записывает фактически отгруженный вес во внутреннюю память и отправляет данные на веб-сервис в виде текстового файла. Веб-сервис принимает файл, обрабатывает, записывает данные в базу и отправляет на контроллер текстовый файл, содержащий информацию об отгрузках: наименование отгрузки, наименование компонента, вес компонента, номера бункеров, номер RFID-карты доступа, статус отгрузки (выполнена/не выполнена) и т. п. Контроллер записывает новые данные об отгрузках во внутреннюю память и в дальнейшем в соответствии с этой информацией выполняет последующие отгрузки комбикорма. На рис. 2 представлена структурная схема автоматизированной системы управления кормоцехом.

Рис. 2. Структурная схема автоматизированной системы управления кормоцехом

В операторской кормоцеха установлен пульт управления отгрузками. Модули дискретного ввода/вывода ОВЕН МВ110-16ДН и МУ110-8Р интегрированы в шкаф автоматики кормоцеха. Пульт управления, модули, преобразователи Wiegand-Modbus RTU и RFID-считыватели питаются от бесперебойного источника питания и двух аккумуляторов, весовые терминалы Тензо-М ТВ-003/05Н — от сети 220 В. Пульт управления по сети Ethernet подключен к роутеру с доступом в Интернет.

Краткое описание интерфейса ОВЕН СПК107

Интерфейс контроллера СПК107 состоит из четырех разделов: «Бункеры», «Отгрузки», «Журнал», «Система» (рис. 3). В верхней части экрана расположена информационная панель, на которой отображаются способ подключения к сети Интернет (Ethernet или GSM), индикаторы подключения к сервису зоотехник.рус, режим отгрузок (АВТО/РУЧН), питающая сеть 220 В, а также текущие дата и время.

Рис. 3. Интерфейс контроллера ОВЕН СПК107

Раздел «Бункеры» состоит из двух страниц (по восемь бункеров на страницу). Количество бункеров (максимум 16) задается в разделе «Система».

Для каждого бункера отображаются:

• текущий вес компонента в бункере;
• процент загрузки бункера при незапущенной отгрузке или отсчет отгружаемого веса при запущенной отгрузке;
• индикаторы связи СПК107 по интерфейсу RS-485 с RFID-считывателем и весовым терминалом;
• режим отгрузок (АВТО/РУЧН);
• индикатор шнека (вкл./выкл.);
• кнопка перехода на экран ручного управления.

В разделе «Отгрузки» отображается таблица, включающая:

• наименование отгрузки;
• номера бункеров;
• наименование компонента;
• ФИО лица, совершающего отгрузку;
• номер RFID-карты доступа;
• вес отгрузки, статус отгрузки (выполнена/не выполнена).

Синхронизация СПК107 с веб-сервисом производится каждый час, а также по завершении отгрузки. При отсутствии связи с сервисом данные накапливаются в текстовом файле.

В разделе «Журнал» отображается журнал событий технологического процесса в виде таблицы, содержащей: номер записи, дату и время события, класс события, сообщение, дополнительную информацию. Глубина журнала событий составляет тысячу записей.

В разделе «Система» задаются настройки автоматизированной системы управления отгрузками в кормоцехе (рис. 4). Доступ к разделу защищен паролем. Раздел состоит из пяти страниц: «Сервер», «RFID/Весы», «Бункеры 1», «Бункеры 2», «Система».

Рис. 4. Настройки управления отгрузками в кормоцехе

На странице «Сервер» можно выбрать способ подключения к сети Интернет: GSM (подключение через 4G-роутер IRZ) или Ethernet (подключение через сторонний роутер). Также на странице задаются параметры доступа к веб-сервису зоотехник.рус: URL сервиса, идентификатор предприятия, пароль доступа.

На странице «RFID/Весы» задаются настройки обмена между СПК107 и преобразователем Wiegand-Modbus RTU, а также весовым терминалом Тензо-М ТВ-003/05Н.

На страницах «Бункеры 1» и «Бункеры 2» можно настроить параметры шестнадцати бункеров кормоцеха: активность бункера, видимость, объем бункера в кг, минимальный вес компонента, поправку.

На странице «Система» задаются дата и время, активация и настройки NTP-сервера. На этой странице можно изменять пароль доступа к разделу и производить сброс к настройкам по умолчанию.

Интерфейс веб-сервиса зоотехник.рус

Меню веб-сервиса зоотехник.рус состоит из четырех разделов: «Панель информации», «Предприятие», «Кормоцех» и «Справка». В разделе «Панель информации» сгруппирована важная информация о технологическом процессе. На двух панелях отображаются текущий вес компонента и процент загрузки бункера, а также таблица отгрузок: наименование, заданный вес, отгруженный вес и статус отгрузки (выполнена/не выполнена). В разделе «Предприятие» содержатся таблица компонентов и справочник механизаторов, выполняющих отгрузки. В разделе «Кормоцех» описываются количество и номера отгрузочных бункеров с наименованием компонентов и максимальный объем бункера.

Заключение

Автоматизированная система в кормоцехах позволяет минимизировать человеческий фактор при отгрузке кормов. Кроме того, зоотехник получает возможность оперативно менять вес отгрузок посредством веб-сервиса и контролировать работу механизатора.

Автор: Сергей Шугаев – info@project-p.ru
Источник: https://controleng.ru/