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.
1. OpenSCADA
Для вирішення поставленого завдання 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.
У результаті виконання роботи було написано модуль опитування BFN, який дозволяє опитати всі дані контролерів, підключених до BFN-пташника, з порушеннями по кожному. Взагалі, об'єм отриманих даних одного пташника (6 приміщень) складає 1500 сигналів з середнім часом опитування 12 секунд. Оскільки опитування окремого пташника (модуля BFN) здійснюється незалежно то загальний час опитування двадцяти пташників складе ці самі 12 секунд. Архіви сигналів, за потребою, включаються та зберігаються у системі OpenSCADA з оптимізацією за часом доступу та розміром, що дозволяє повноцінно контролювати історію процесу.
Збір та представлення даних пташиного господарства реалізовано на відокремленому сервері, станції диспетчера та робочих місцях керівництва:
- Відокремлений сервер реалізовано на офісному ПК з процесором Intel Atom D520. На сервері запущено опитування та архівацію даних пташників (модулів BFN).
- Дві станції диспетчера реалізовано на офісному ПК з процесором Intel Atom D520 та вони слугують для оперативного контролю за процесом посередництвом даних, зібраних відокремленим сервером.
- На робочих місцях керівництва надано Web-інтерфейс, за посередництвом відокремленого сервера, для оцінки поточного стану процесу та його історії.
Інтерфейс візуалізації взагалі представлено декількома об'єктами сигналізації у складі:
- "Загальна": Головна мнемосхема пташиного господарства містить блоки пташників з переліком приміщень та порушень по ним.
- "Пташник {N}": Мнемосхема конкретного пташника з таблицею обраних сигналів та порушень по ним; журнал порушень за пташником з історією порушень.
Передбачено можливість розширення інтерфейсу візуалізації шляхом додання нових пташників у об'єкти сигналізації та на головну мнемосхему шляхом копіювання існуючого пташника. Отриману інформаційну структуру пташиного господарства представлено на рисунку 1.
Рис. 1. Структура пташиного господарства.
2. Функції
Система диспетчерського контролю на основі OpenSCADA може реалізовуватися як на одній станції оператора, яка сполучає функції сервера збору, так і розгалужено, тобто сервер окремо, а станції візуалізації-оператора, у потрібній кількості, окремо. При цьому візуалізація може здійснюватися на спеціально для цього завдання встановлених машинах, за посередництвом надійного-продуктивного інтерфейсу на основі бібліотеки QT4, а також на персональних комп'ютерах адміністративного та інженерного персоналу у вигляді Web-інтерфейсу.
Інтерфейс оперативного контролю за пташиним господарством на основі OpenSCADA представляє з себе декілька кадрів:
- «Кадр зведеної інформації»
- «Кадр даних пташника»
- «Протокол порушень»
Переклад триває
Крім перелічених можна створити і інші, потрібні кадри, наприклад, кадр огляду трендів обраних даних за пташником зі зберіганням історії на сервері 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