Назначение системы
Автоматизированная система предназначена для индивидуального кормления свиноматок в период супоросности. Она управляет работой 24 станций кормления, определяет животных по RFID-меткам, учитывает заданный рацион и фактическое кормление каждой особи, а также объединяет технологическую и техническую информацию на едином АРМ оператора.
Каждая станция обслуживает отдельный загон вместимостью до 70 животных. Всего в системе ведётся база порядка 2000 особей. Такой масштаб требует не просто управления механизмами кормушки, а точного учёта: кто подошёл к станции, должен ли быть допущен к кормлению, какую порцию необходимо выдать и был ли рацион получен в полном объёме.
На предприятии уже работала зарубежная автоматизированная система кормления, однако со временем она морально и физически устарела и потребовала замены. Готового отечественного решения, которое можно было бы внедрить без доработки, на рынке не было. Поэтому задача проекта заключалась в разработке и вводе в эксплуатацию отечественного аналога с учётом реального технологического процесса и требований персонала свинокомплекса.
Интегратору предстояло изучить жизненный цикл и особенности кормления супоросных свиноматок, разобрать алгоритмы действующей системы, определить состав технических узлов и разработать прикладное программное обеспечение. При этом новую систему нужно было внедрить на действующем предприятии без остановки технологического процесса.
Внедрение новой системы также включало ряд других целей:
Решение
В качестве верхнего уровня системы выступает ПО MasterSCADA 4D. Для проекта было важно использовать доступное отечественное решение с оперативной технической поддержкой и возможностью работать в единой экосистеме с применёнными ПЛК и HMI-панелями ОВЕН.
Система построена по классической многоуровневой архитектуре АСУ ТП. На полевом уровне каждая станция кормления оснащена шестью датчиками, пятью исполнительными механизмами и внешними RFID-антеннами. По месту установлен шкаф управления на базе ПЛК ОВЕН ПЛК110-24.30.Р-М, сенсорной панели СП310-Р и стационарного RFID-считывателя. Всего изготовлено 24 таких шкафа по одному на каждую станцию.
На уровне отдельной станции HMI-панель показывает параметры кормления и техническое состояние оборудования, а также позволяет перейти к ручному управлению, когда это необходимо. На верхнем уровне АРМ оператора на базе MasterSCADA 4D собирает информацию со всех станций, предоставляет единый интерфейс для наблюдения и управления, работы с базой животных, просмотра отчётов и удалённого технического мониторинга.
Алгоритм станции учитывает реальное поведение животных. После идентификации система решает, допускать ли животное к кормлению (открывает входные ворота или нет). При допуске к кормлению ворота открываются и могут произойти различные сценарии кормления. Подобных сценариев, после допуска животного в станцию кормления, формируются десятки: начиная от того, что животное так и не вошло в станцию кормления, заканчивая тем, что животное прошло насквозь, не останавливаясь. Если свиноматка оказалась не в своём загоне, система сообщает персоналу, кого и куда необходимо вернуть, но до фактического перемещения продолжает кормление.
Рацион задаётся технологами заранее на весь цикл и может изменяться по мере его прохождения. Система сопоставляет план с фактическим кормлением каждой особи и помогает выявлять недоедание или голодание, чтобы персонал мог отреагировать точечно, а не проверять всё поголовье вручную.
Интерфейс MasterSCADA 4D объединяет в одном пространстве обзор всех станций, детальную информацию по каждой кормушке, базу свиноматок, графики рационов и отчётные таблицы. Оператор может быстро перейти от общей картины к конкретной станции или животному, не собирая данные из нескольких разрозненных систем.
Функции системы
В рамках проекта реализованы:
Результат
В результате заказчик получил единое диспетчерское рабочее место на базе MasterSCADA 4D для централизованного контроля 24 станций кормления. Оператору стала доступна общая картина по комплексу, детальная информация по каждой станции, данные по животным, сообщения о состоянии оборудования и инструменты для оперативной работы с системой.
За счёт внедрения MasterSCADA 4D контроль процесса кормления стал заметно прозрачнее. Персонал получил удобный интерфейс для мониторинга станций, анализа фактического кормления, контроля отклонений и работы с отчётными данными без необходимости собирать информацию по месту на каждой станции. Важно и то, что SCADA-система стала единым верхним уровнем для технологического и технического мониторинга. Это упростило сопровождение системы, дало возможность быстрее выявлять нештатные ситуации и создало основу для дальнейшего развития и модернизации решения на отечественной платформе.
