Управлять комбикормовым заводом можно дистанционно, с помощью компьютеров и специального программного обеспечения, интернета и обычного мобильного телефона. Все, что от вас требуется – нажать виртуальную кнопку на сенсорном экране смартфона, и у вас в амбаре очередная порция корма высочайшего качества, приготовленного строго по рецептуре!

Мог ли кто-нибудь раньше представить, что комбикормовым заводом можно будет управлять за его пределами. Сколько понадобилось бы антенн, передатчиков, всевозможных переключателей и километров кабеля, которым пришлось бы опутать все производство, чтобы держать процесс производства комбикорма под контролем. И вот эстафету технологического развития приняли компьютеры и программы. Они изящно заменили громоздкие шкафы управления и десятки кнопок всего одним стандартным блоком управления (ПК), одним сетевым проводом и одной программой. Благодаря стандартному интерфейсу взаимодействие человека с программой (в какой бы то ни было отрасли) стало понятным, а научиться работать с новой программой можно за несколько часов.

Фото 1. Цех кормопроизводствоСовременные мобильные телефоны по сути ничем не отличаются от стационарных ПК. Они содержат те же программы и могут поддерживать связь с другими компьютерами благодаря Интернету – всемирной системе объединенных компьютерных сетей.

Осталось сделать полшага: разработать специальную программу, которая бы передавала сигнал с мобильного устройства на компьютер, а оттуда – в электронный центр управления оборудованием цеха. От момента нажатия виртуальной кнопки на сенсорном экране смартфона до неслышного переключения миниатюрного датчика в кормоцехе проходит всего полсекунды – и у вас в амбаре очередная порция корма высочайшего качества, приготовленного строго по рецептуре. И это несмотря на то, что рецепт этот может содержать сразу несколько микрокомпонентов, суммарное содержание которых составляет всего несколько процентов.

История и современность

Еще 10-15 лет назад на большей части производственных мощностей в кормопроизводстве применялись объемное дозирование и ручное управление. Высокая трудоемкость перестройки оборудования и человеческий фактор не позволяли иметь достаточный ассортимент и получать стабильное качество комбикорма. Процентное содержание отдельных его компонентов могло отличаться более чем на 20% от заданного. Существенные сдвиги в качестве соблюдения рецептуры удалось получить благодаря внедрению в технологию многокомпонентного весового дозирования. Однако при этом для сохранения производительности оборудования потребовалось увеличить мощность загрузочных шнеков, установить дополнительные нории, наддозаторные бункеры с системой управления загрузкой и пр.

Вместе с тем увеличение производительности загрузки привело к снижению точности дозировки. Даже при производительности оборудования в 10 т/ч скорость загрузки составляет не менее 5,5-7 кг/с. При столь высоких скоростях и неравномерности подачи шнеком сырья обеспечить высокую точность дозировки технически очень трудно. На первых этапах, когда управление процессом дозировки выполнял человек, периодически случались ошибки. В последствии их удалость избежать путем внедрения компьютерных технологий. Но эта технология не могла в полной мере отвечать требованиям зоотехников к точности дозировки компонентов, имеющих малое процентное содержание в рецепте. На весовом дозаторе, предназначенном для взвешивания одной и более тонн, невозможно взвесить с достаточной точностью 3-50 кг добавок или премиксов с соблюдением высокой производительности оборудования.

Проектировщики решали эту проблему путем либо увеличения количества линий весовой дозировки, либо снижения точности дозировки малопроцентных компонентов. Технология многокомпонентной весовой дозировки позволила резко повысить качество кормовых смесей и улучшить повторяемость рецептов.

Фото 2. Компьютерная схема управления кормопроизводством

Мобильный – на авансцену

После улучшения производственной линии продуктивность и качество продукции неизбежно растут. Вместе с тем при получении первых высоких результатов, как правило, снижается бдительность при контроле за технологическими процессами производства комбикормов, что в дальнейшем приводит к снижению результатов, и вновь приходится заниматься поиском причин и виновных в их возникновении. Благодаря данным, полученным путем постоянного мониторинга производственного процесса, все нарушения и отклонения отслеживаются и регистрируются в базе данных.

Применение в кормопроизводстве беспроводных и сетевых технологий – это следующий и на сегодняшний день завершающий этап установления полного контроля за технологическим циклом кормопроизводства. Использование беспроводных технологий открывает новые горизонты в повышении скорости реагирования на внештатные ситуации. Например, появляется возможность отправлять СМС-сообщения о внештатных или предупредительных ситуациях (скажем, о готовности рецептов к отгрузке) в реальном времени оператору, службам снабжения, зоотехникам, технологам и пр. Система компьютерного управления позволяет выявлять и снимать ряд причин, связанных с домыслами и интуитивным определением виновника или причины нарушения.

Технологическая линия оборудуется датчиками положения, перемещения, состояния, веса, потребляемой мощности. В результате появляется возможность внедрить систему дистанционного контроля работы оборудования через персональный компьютер и мобильное устройство (телефон, смартфон или карманный ПК). Все системы такого модернизированного завода управляются с компьютера оператором. Беспроводная связь обеспечивает оператору возможность управлять оборудованием, например, прямо с площадки приемки зерновых или погрузки готовой продукции. А в это время компьютер в автоматическом режиме выполняет производственное задание по приготовлению рецептов, заказанных зоотехником. Управляется оборудование через локальную сеть, где каждый силовой шкаф имеет свой отдельный IP-адрес. Эта технология позволяет изготовителю кормовой смеси в случае необходимости протестировать свое оборудование дистанционно из офиса и указать персоналу на возможные ошибки и неисправности. Для этого устанавливается GPRS-модем, обеспечивающий связь с разработчиком через удаленное администрирование. Это позволяет снизить требования к операторам, которые обслуживают кормоцех, в отношении знания информационных технологий.

Для управления таким кормоцехом требуется инженерно-технологическое образование. Но ведь все это оборудование может управляться (и управляется!) через обычный компьютер.

Технология управления (используя IP-адреса) позволяет при любой неисправности компьютера передать управление цехом на резервный или любой другой компьютер, находящийся в этой сети, на котором заранее установлена специальная программа управления. Обновлять и изменять программное обеспечения разработчик может дистанционно. Единственные кнопки управления, которые остались на территории цеха, – это кнопки аварийного отключения оборудования, установленные в соответствии с правилами техники безопасности.

Точная дозировка

Качественный корм состоит из нескольких компонентов, причем некоторые из них вносятся в крайне малом количестве. Следовательно, информатизация цеха (контроль и своевременное реагирование), современная технология (оптимальная загрузка линий) и высокотехнологичное оборудование (точная дозировка) – это необходимые (и, пожалуй, достаточные) составляющие для приготовления отменного корма с минимальными затратами.

Применение индивидуальных весовых дозаторов в линии дозировки зерновых компонентов, а также при дозировке шротов, жмыхов, отрубей значительно упрощает компоновочные решения по размещению оборудования за счет использования малогабаритных весовых дозаторов, коротких питателей. Компоненты смеси выгружаются в общий сборный конвейер с применением технологии «слоеного пирога», при которой предварительное смешивание происходит уже на этапе транспортировки в конвейере. Этот прием позволяет снизить время смешивания компонентов в смесителе и улучшить качество их перемешивания. При этом наиболее эффективным оказывается горизонтальный (одноэтажный) вариант размещения технологического оборудования, а необходимая высота производственного корпуса определяется в основном габаритами наддозаторных силосов.

Диаграмма 1. Кормопроизводство

Характерной особенностью предлагаемой технологии являются высокая производительность (при этом работой одновременно обеспечиваются практически все загрузочные шнеки) и короткое время успокоения и разгрузки весовых дозаторов. Высокая точность обеспечивается благодаря тому, что каждая последующая доза компонента корректируется на величину недовеса или перевеса предыдущего цикла дозировки. Емкость дозаторов выбирается в зависимости от максимального процента содержания компонента в рецептах и с учетом времени 1 такта взвешивания – успокоение – разгрузка, длящегося 40-50 с. Эта технология обеспечивает формирование полного рецепта каждый такт, что облегчает перемешивание и позволяет более равномерно распределять малые дозы компонентов в объеме рецепта. Процесс технологического такта представлен на диаграмме 1.

Диаграмма 2. КормопроизводствоОпыт применения индивидуальных весовых дозаторов при производстве комбикорма подтверждает эффективность их использования и позволяет выйти на реализацию технологической схемы приготовления комбикорма, в которой предусмотрено применение многокомпонентного весового дозатора только при дозировке микрокомпонентов, суммарное содержание которых в составе комбикормов не превышает 7%. Более подробную информацию по рассмотренной теме можно получить из публикаций С. Еременко, В. Зудина (ООО «НПФ «Севекс»), А. Федорова (ГНУ ГОСНИТИ) «Новейшие беспроводные технологии на службе кормопроизводства» и «Этапы развития технологии получения комбикормов с заданными свойствами».

 

Владимир Набок