Диспетчеризація пташиного господарства
| Ім'я: Диспетчеризація пташиного господарства Почато: жовтень 2010р Завершено: березень 2011р Розташування: 152961, Ярославська область, Рибинський район, пос. Октябрьский Замовник: птахофабрика ВАТ «Ярославський бройлер» (  http://www.yarbroiler.ru)Учасники: Роман Савоченко, Максим Лисенко Опис: Створення системи диспетчеризації пташиного господарства та розробка модуля OpenSCADA для отримання поточних даних та порушень модуля концентрації інформації BFN(BigFarmNet) автоматики птахівництва фірми "Big Dutchman" ( http://www.bigdutchman.com).Матеріали: сторінка (доступ обмежено) Оновлення: 2011-11-28: Додано окремі зали 29-32 у збірному пташнику №15.
2011-10-31: Сконфігуровано другу станцію АРМ. 2011-10-19: Додано пташник №3 и №8. 2011-10-02: Додано пташник №10. 2011-08-26: Додано пташник №4. 2011-06-01: Реалізовано концепцію розташування декількох пташників на одному BFN. Додано порушення у випадку втрати зв'язку з BFN. Додано таблицю порушень на головній сторінці. Додано сигналізацію за пташниками, за об'єктом сигналізації. Додано Пташник №6. 2011-05-19: Додано пташник №5. 2011-05-16: Додано пташник №11. Додано функцію очищення втрачених порушень. 2011-11-26: Додано пташник №15, зібраний із залів: 29-32. Конфігурація станції оператора №2. 2012-09-04: Додано пташник №39 та зали 41, 42 у збірному пташнику "Клітка". | file:/Using/YarBroiler/mainmn.png |
Вступ
На цей час ВАТ «Ярославський бройлер» є єдиним спеціалізованим підприємством по виробництву та переробці м'яса курчат-бройлерів у Ярославській області. Сьогодні на підприємстві існує замкнений цикл виробництва: від виробництва інкубаційного яйця до готової продукції. Відмінною особливістю фабрики є наявність власної мережі фірмових магазинів, а власний автопарк та наявність оптових складів дозволяють швидко доставити м'ясні вироби споживачу, включаючи центральні та віддалені регіони Росії.
Багато сучасних птахофабрик обирають для автоматизації виробництва пташиного господарства обладнання автоматизації вирощування птиці фірми "Big Dutchman" (http://www.bigdutchman.com), у лиці спеціалізованих модульних комп'ютерів мікроклімату та управління «
Viper», у їх числі ВАТ «Ярославський бройлер». Птахофабрика має біля 20 пташників з коло 5 приміщеннями у кожному.
Типовою конфігурацією системи з використанням «Viper», є встановлення по одному комп'ютеру на приміщення, які групуються за пташниками. Для централізованого диспетчерського контролю за технологічним процесом та оперативного реагування комп'ютери підключаються до модулів формування мережі пташиного господарства BFN(BigFarmNet), з яких, у свою чергу, дані представляються у програмі "Infomatic" фірми "Big Dutchman".
Однак рішення цієї фірми по оперативному спостереженню за процесом ("Infomatic") має низку обмежень по продуктивності, що ще більш посилюється великою кількістю спеціалізованих комп'ютерів та великим об'ємом даних одного комп'ютера (200-500 сигналів). Так дані з комп'ютерів приміщень концентруються у одному модулі BFN(BigFarmNet), а далі вже запитуються диспетчерською програмою. Спеціалізована програма опитування модулів здійснює опитування модуля BFN одного пташника протягом п'яти хвилин, а також не може здійснювати паралельне опитування модулів BFN окремих пташників, що у загальній складності складає 1.5 години для оновлення даних всіх двадцяти пташників. Звісно це не можна називати оперативним контролем та пташиним комбінатом була поставлена задача вирішити цю проблему.
Переклад триває
1. OpenSCADA
Для вирішення поставленого завданя було прийнято рішення здійснити оптимізоване та компактне опитування даних модулів BFN пташника у об'ємі поточних значень сигналів та порушень у паралельному режимі. Оскільки система OpenSCADA має розвинуті механізми збору даних, їх збереження та представлення, а також є відкритою системою то вирішено було написати модуль опитування BFN пташників для неї.
В результате выполнения работы был написан модуль опроса BFN, который позволяет опросить все данные контроллеров, подключенных к BFN-птичника, с нарушениями по каждому. В общем, объём полученных данных одного птичника (6 помещений) составил 1500 сигналов со средним временем опроса 12 секунд. Поскольку опрос отдельного птичника (модуля BFN) осуществляется независимо то общее время опроса двадцати птичников составит эти самые 12 секунд. Архивы сигналов, по потребности, включаются и хранятся в системе OpenSCADA с оптимизацией на время доступа и размер, что позволяет полноценно контролировать историю процесса.
Сбор и представление данных птичного хозяйства реализован на выделенном сервере, станции диспетчера и рабочих местах руководства:
- Выделенный сервер реализован на офисном ПК с процессором Intel Atom D520. На сервере запущен опрос и архивирование данных птичников (модулей BFN).
- Две станции диспетчера реализованы на офисном ПК с процессором Intel Atom D520 и служат для оперативного контроля за процессом посредством данных, собранных выделенным сервером.
- На рабочих местах руководства предоставлен Web-интерфейс, посредством выделенного сервера для оценки текущего состояния процесса и его истории.
Интерфейс визуализации в общем представлен несколькими объектами сигнализации в составе:
- "Общая": Главная мнемосхема птичного хозяйства содержит блоки птичников с перечнем помещений и нарушений по ним.
- "Птичник {N}": Мнемосхема конкретного птичника с таблицей выбранных сигналов и нарушений по ним; журнал нарушений по птичнику с историей нарушений.
Предусмотрена возможность расширения интерфейса визуализации путём добавления новых птичников в объекты сигнализации и на главную мнемосхему путём копирования существующего птичника. Полученная информационная структура птичного хозяйства представлена на рисунке 1.
Рис. 1. Структура птичного хозяйства.
2. Функции
Система диспетчерского контроля на основе OpenSCADA может реализовываться как на одной станции оператора, совмещающей функции сервера сбора, так и распределённо, т. е. сервер отдельно, а станции визуализации-оператора, в нужном количестве, отдельно. При этом визуализация может осуществляться на специально для этой задачи установленных машинах, посредством надёжного-производительного интерфейса на основе библиотеки QT4, а так-же на персональных компьютерах административного и инженерного персонала в виде Web-интерфейса.
Интерфейс оперативного контроля за птичным хозяйством на основе OpenSCADA представляет из себя несколько кадров:
- «Кадр сводной информации»
- «Кадр данных птичника»
- «Протокол нарушения»
Кроме перечисленных можно создать и другие, нужные кадры, например, кадр обзора трендов выбранных данных по птичнику с хранением истории на сервере на продолжительную глубину, мнемосхемы со структурным изображением расположения отдельных сигналов по помещениям птичников и т. д.
Общий интерфейс оператора представлен на рисунке 2.
Рис. 2. Общий интерфейс оператора.
Сверху общего интерфейса представлены кнопки выбора объекта сигнализации с общим кадром и кадрами отдельных птичников. При наличии нарушения подсвечивается соответствующая птичнику кнопка объекта сигнализации, что позволяет оператору перейти к птичнику с проблемой и быстро её локализовать.
Справа вверху изображены кнопки перелистывания между кадрами в рамках одного объекта сигнализации. Под кнопками перелистывания располагаются кнопки видов отображения, где оператор может выбрать мнемосхемы, графики, документы и т. д. Под кнопками смены видов отображения располагается область панели управления, где, могут отображаться панели управления параметром, графиком, документом и т. д., в зависимости от выбранного контекста управления.
В центре общего интерфейса располагается область кадров отображения, вариации которых рассмотрены ниже.
2.1. Кадр сводной информации
Кадр, в виде блоков отдельных птичников, содержит состояния нарушений по каждому помещению птичника и нарушение по птичнику в целом (рис.3). По нажатию на кнопку состояния птичника можно перейти на кадр детализации нарушений и данных по отдельно-взятому птичнику. Снизу кадра сводной информации приведена таблица с общим перечнем нарушений по птичному хозяйству. Согласно изображению ниже присутствуют нарушения в помещениях 2-4, 6 птичника 1.
Рис. 3. Кадр сводной информации.
На рисунке 4 представлен кадр общего объекта сигнализации Ярославского Бройлера на текущее время, где нет нарушений.
Рис. 4. Кадр сводной информации, текущий.
2.2. Кадр данных птичника
Кадр птичника содержит таблицу со значениями избранных данных по помещениям и таблицу общего списка нарушений по птичнику (рис.5). Так-же на кадре содержится кнопка для очистки нарушений, что иногда нужно и связано с особенностями протокола обмена с BFN.
Рис. 5. Кадр данных птичника.
В процессе локализации проблемы, которую мы начали в прошлом разделе, переключившись на объект сигнализации птичника 1 оператор получит именно этот кадр, из которого увидит, что в проблемных помещениях 2-4, 6 птичника 1 имеется нарушение «Внутренней температуры». В таблице снизу можно получить информацию о нарушениях по всем параметрам, а не только по тем, которые выбраны оператором для наблюдения за текущим значением в основной таблице, сверху.
2.3. Протокол нарушений
Для предоставления возможности изучения истории нарушений по каждому птичнику предоставляется кадр протокола нарушений (рис.6), который содержит таблицу нарушений за указанный промежуток времени.
Рис. 6. Протокол нарушений.
Управление отображением протокола нарушения осуществляется посредством панели управления, которая появится в области панелей управления справа при нажатии мышью на документе. Полученный документ можно экспортировать и распечатать.
Action source page doesn't exist yet(/Using / Yar Broiler / matrials?)
Заключение
С помощью проекта OpenSCADA можно строить системы сбора, диспетчеризации, контроля и управления различной сложности, а благодаря открытой природе возможна и адаптация в окружения неспособствующие изначально к этому, при этом часто достигая более высоких качественных характеристик. Благодаря этому реализация диспетчерского контроля птичного хозяйства на основе OpenSCADA позволяет достичь уровня оперативного контроля при большом объёме данных, а значит и повысить общее качество производства за счет своевременной реакции на нарушения.
Ссылки
There are no referring pages