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»
Крім перелічених можна створити і інші, потрібні кадри, наприклад, кадр огляду трендів обраних даних за пташником зі збереженням історії на сервері на тривалу глибину, мнемосхеми зі структурованим зображенням розташування окремих сигналів по приміщенням пташників та інше.
Загальний інтерфейс оператора представлено на рисунку 2.
Рис. 2. Загальний інтерфейс оператора.
Зверху загального інтерфейсу представлені кнопки вибору об'єкта сигналізації із загальним кадром та кадрами окремих пташників. При наявності порушення підсвічується відповідна до пташника кнопка об'єкта сигналізації, що дозволяє оператору перейти до пташника з проблемою та швидко її локалізувати.
Праворуч зверху зображено кнопки перегортання між кадрами у межах одного об'єкта сигналізації. Під кнопками перегортання розташовуються кнопки видів відображення, де оператор може обрати мнемосхеми, графіки, документи та інше. Під кнопками зміни видів відображення розташовується область панелі управління, де, можуть відображатися панелі управління параметром, графіком, документом та інше, у залежності від обраного контексту управління.
У центрі загального інтерфейсу розташовується область кадрів відображення, варіації яких розглянемо нижче.
2.1. Кадр зведеної інформації
Кадр, у вигляді блоків окремих пташників, містить стани порушень по кожному приміщенню пташника та порушення по пташнику в цілому (рис.3). По натиску на кнопці стану пташника можна перейти на кадр деталізації порушень та даних за окремо-взятим пташником. Знизу кадру зведеної інформації наведено таблицю із загальним переліком порушень за пташником господарства. Згідно зображенню нижче присутні порушення у приміщеннях 2-4, 6 пташника 1.
Рис. 3. Кадр зведеної інформації.
На рисунку 4 представлено кадр загального об'єкта сигналізації Ярославського Бройлера на поточний час, де немає порушень.
Рис. 4. Кадр зведеної інформації, поточний.
2.2. Кадр даних пташника
Кадр пташників містить таблицю зі значеннями обраних даних за приміщеннями та таблицю загального переліку порушень по пташнику (рис.5). Також на кадрі міститься кнопка для очищення порушень, що інколи потрібно та пов'язано із особливостями протоколу обміну із BFN.
Рис. 5. Кадр даних пташника.
У процесі локалізації проблеми, яку ми розпочали у минулому розділі переключившись на об'єкт сигналізації пташника 1, оператор отримає саме цей кадр, із котрого побачить, що у проблемних приміщеннях 2-4, 6 пташника 1 наявне порушення «Внутрішньої температури». У таблиці знизу можна отримати інформацію про порушення по всім параметрам, а не тільки по тім, які обрано оператором для спостереження за поточним значенням у основній таблиці, зверху.
2.3. Протокол порушень
Для надання можливості вивчення історії порушень по кожному пташнику надається кадр протоколу порушень (рис.6), який містить таблицю порушень за визначений проміжок часу.
Рис. 6. Протокол порушень.
Управління відображенням протоколу порушень здійснюється за посередництвом панелі управління, яка з'явиться у області панелів управління праворуч при натиску мишею на документі. Отриманий документ можна експортувати та раздрукувати.
Action source page doesn't exist yet(/Using / Yar Broiler / matrials?)
Висновок
За допомогою проекта OpenSCADA можна будувати системи збору, диспетчеризації, контролю та керування різної складності, а завдяки відкритій природі можлива і адаптація до оточення яке цьому не сприяє відпочатку, при цьому часто досягаючи більш високих якісних характеристик. Завдяки цьому реалізація диспетчерського контролю пташиного господарства на основі OpenSCADA дозволяє досягнути рівня оперативного контролю при великому обсязі даних, а значить і підвищити загальну якість виробництва за рахунок своєчасної реакції на порушення.
Посилання
There are no referring pages