При ручном контроле в животноводческом хозяйстве сложно в режиме реального времени отслеживать состояние микроклимата и точно регулировать температуру, влажность и вентиляцию. Нестабильные условия содержания могут негативно влиять на здоровье птицы, яйценоскость и качество мяса. Одновременно дефицит рабочей силы, рост затрат на персонал и ужесточение требований к безопасности пищевой продукции заставляют предприятия переходить к более интеллектуальным системам управления производством.
Одна из птицеводческих компаний Тайваня совместно с ICP DAS внедрила комплексную систему мониторинга и автоматизации птицефермы и перерабатывающего производства. Решение было интегрировано с существующей ERP-системой предприятия и позволило создать единую платформу для управления выращиванием птицы, производственными процессами и прослеживаемостью продукции.
Автоматическое управление, мониторинг в реальном времени и централизованный сбор данных позволили повысить качество продукции и эффективность производства, одновременно сократив потребность в ручном труде. Благодаря автоматизации один оператор может контролировать хозяйство, в котором содержатся десятки тысяч птиц.
Основные проблемы предприятия
Сложность поддержания оптимальных условий содержания
Отсутствие непрерывного мониторинга параметров окружающей среды затрудняло поддержание оптимальной температуры, влажности и вентиляции. В результате возрастали риски заболеваний птицы, появления плесени в кормах и других факторов, способных привести к производственным потерям.
Высокая зависимость от ручных операций
Кормление птицы и контроль параметров микроклимата в значительной степени выполнялись вручную. Это увеличивало затраты на персонал и вероятность человеческих ошибок, влияющих на стабильность технологических процессов. Вес продукции после разделки и упаковки также записывался вручную. В результате информация о производстве хранилась разрозненно, могла быть неполной и с трудом использовалась для дальнейшей интеграции и прослеживаемости.
Ручной перенос данных о массе поступающей птицы и отгружаемой готовой продукции дополнительно создавал риск ошибок и пропусков, осложняя логистику и управление складскими запасами.
Отсутствие централизованного управления несколькими объектами
Птицефермы, убойный цех и перерабатывающее производство эксплуатировались как отдельные объекты. Из-за этого организовать единый диспетчерский контроль и централизованное управление производственными площадками было затруднительно.
Комплексная модернизация на базе решений ICP DAS
Для повышения эффективности птицеводческого хозяйства специалисты ICP DAS построили систему интеллектуального мониторинга на базе edge контроллера WISE-5231. В единую систему были интегрированы датчики температуры и влажности, оборудование регулирования температуры, вентиляция, освещение и автоматизированная система кормления.
WISE-5231 обеспечивает сбор данных в реальном времени и автоматизирует управление микроклиматом и подачей корма. Это повышает стабильность технологических процессов и уменьшает объем ручных операций.
На производственных объектах были установлены еще два контроллера WISE-5231 - отдельно для убойного и перерабатывающего цехов. Для интеграции электронных автомобильных весов использовался программируемый контроллер автоматизации uPAC-7186EG.
Система собирает данные на различных этапах технологической цепочки - от транспортировки и убоя птицы до переработки и упаковки. Контролируются масса продукции, параметры окружающей среды, продолжительность обескровливания, электрические параметры оборудования и технологические температуры.
Вся информация передается в центр управления и интегрируется с существующей ERP-системой предприятия. Это позволяет централизованно контролировать несколько объектов, визуализировать данные и повысить качество управленческих решений и прослеживаемость продукции.
Система мониторинга микроклимата птицефермы
Для автоматизации вентиляции и охлаждения птичников специалисты ICP DAS использовали изолированные модули дискретного ввода-вывода M-7055. Через реле и электромагнитные коммутационные аппараты модули управляют вытяжными вентиляторами и системами испарительного охлаждения. Промышленный датчик DL-302 непрерывно измеряет концентрацию CO₂, температуру и влажность воздуха и передает полученные значения контроллеру WISE-5231.
Благодаря встроенной логике IF-THEN-ELSE WISE-5231 может автоматически включать вытяжные вентиляторы и систему испарительного охлаждения по Modbus RTU, когда контролируемые параметры превышают заданные пороговые значения. Таким образом система автоматически поддерживает оптимальную температуру и качество воздуха внутри птичника и минимизирует необходимость вмешательства персонала. На птицеферме также используются боковые окна для естественного освещения. Их открытием и закрытием управляет WISE-5231 совместно с модулем изолированных дискретных входов и силовых релейных выходов tM-P3R3.
Автоматизированное управление освещением
Система освещения построена на базе WISE-5231, модулей M-7055 реле и электромагнитных коммутационных аппаратов. Используя встроенную функцию планирования в контроллере WISE-5231, персонал может задавать недельные графики освещения в соответствии с циклом выращивания птицы. Стабильный световой режим помогает поддерживать требуемые условия содержания и стабильную яйценоскость. Отключение освещения также выполняется автоматически и поэтапно. Светильники выключаются группами с интервалом около 30 минут. Такой алгоритм обеспечивает плавный переход к темноте и снижает стресс у птицы, который мог бы возникнуть при резком отключении света.
Автоматизация кормления
Для непрерывного контроля количества корма используются электронные и подвесные весы. Через систему распределения корм поступает в кормовые бункеры. Панель оператора TPD-433F-H отображает информацию о текущей массе корма и передает данные контроллеру WISE-5231 для дальнейшей логической обработки. Если WISE-5231 определяет, что количество корма опустилось ниже заданного порога, контроллер автоматически включает двигатель системы подачи корма через модуль M-7055. Поддерживается и кормление по расписанию с заранее заданным объемом корма.
Производственные данные передаются по Modbus TCP в центральную SCADA-систему. В результате предприятие получает автоматизированную систему кормления с возможностью визуализации параметров в реальном времени.
Интеграция существующего оборудования
Уже установленные в инкубатории ПИД-регуляторы температуры также были подключены к системе на базе WISE-5231. После обработки информация передается в SCADA, установленную в центральной диспетчерской. Таким образом, данные с различных систем и технологического оборудования доступны персоналу через единый интерфейс.
Мониторинг энергопотребления
Часть объектов предприятия оборудована солнечными электростанциями, обеспечивающими электроэнергией птичники. Для контроля энергетической инфраструктуры ICP DAS использовала трехфазные интеллектуальные измерители мощности PM-3133. Полученные электрические параметры собираются и обрабатываются концентратором счетчиков электроэнергии PMC-5231, после чего передаются в центральную диспетчерскую. Персонал может в реальном времени контролировать генерацию и потребление электроэнергии.
Полученные данные также могут использоваться для организации предиктивного технического обслуживания, анализа эффективности собственной генерации и управления энергопотреблением.
Система мониторинга перерабатывающего производства
При промышленной переработке птицы каждый технологический этап - от поступления живой птицы и убоя до охлаждения, сортировки, упаковки и отгрузки - влияет на качество и безопасность готовой продукции. В традиционных производственных системах значительная часть технологических данных регистрируется вручную. Это приводит к появлению неполных записей и осложняет оперативный производственный контроль, управление качеством и прослеживаемость продукции. Для автоматизации логистики ICP DAS установила в зоне отгрузки программируемый контроллер uPAC-7186EG, интегрированный с электронными автомобильными весами. Система автоматически измеряет и регистрирует массу поступающей на предприятие живой птицы и отгружаемой продукции в реальном времени.
Мониторинг убойного цеха
В убойном цехе используются удаленные модули ввода-вывода ICP DAS серии M-7000 с интерфейсом RS-485 и панели оператора серии TPD. К ним подключены электронные весы, регуляторы напряжения и контроллеры температуры. Система собирает ключевые технологические данные: температуру и влажность в зоне охлаждающих ванн, продолжительность обескровливания, электрические параметры оборудования, технологические температуры и результаты взвешивания. Собранные данные передаются в WISE-5231, который выполняет их обработку и регистрацию.
Контроль переработки и упаковки
На перерабатывающем предприятии удаленные модули серии M-7000 и панели TPD работают совместно с электронными весами. Это позволяет автоматически взвешивать и сортировать птицу, а также регистрировать производственные показатели, включая количество разделанной и упакованной продукции. Регистратор температуры и влажности DL-100TM485S контролирует параметры окружающей среды. Контроллер WISE-5231 одновременно получает через температурные контроллеры данные о температуре холодильного оборудования. Вся информация передается в центральную SCADA-систему.
Широкая линейка средств промышленной автоматизации ICP DAS позволяет объединить данные птицеферм, убойного и перерабатывающего производства и систем складского учета в единую платформу. Предприятие получает централизованный мониторинг нескольких объектов, управление в реальном времени и сквозную прослеживаемость пищевой продукции. Внедрение системы сокращает количество ручных операций, повышает стабильность условий содержания птицы, эффективность производства и прозрачность данных. Персонал получает возможность постоянно контролировать производственные процессы, быстрее реагировать на отклонения и принимать решения на основе актуальной информации.
