TRACE MODE в автоматизации теплиц на агрокомбинате "Московский"

ЗАО Агрокомбинат «Московский» - один из крупнейших отечественных производителей овощной продукции - расположен в 8 км от МКАД по Киевскому направлению. В теплицах агрокомбината выращиваются томаты, огурцы, баклажаны и другие овощи, а также грибы, зелень и цветы. Основные потребители продукции АК "Московский" - Москва и Московская область. Уже более 5 лет на агрокомбинате используется SCADA система TRACE MODE.

До 1999 года на Агрокомбинате "Московский" применяли климат-компьютеры зарубежного производства. Они имели как свои плюсы, так и минусы, исправление которых было связано с финансовыми и техническими трудностями. Поэтому в конце 1999 года руководством Агрокомбината "Московский" было принято решение о создании собственной, более гибкой и масштабируемой системы управления микроклиматом в теплицах. Перед службой автоматизации агрокомбината были поставлены следующие задачи:

• дать агроному качественную информацию для поддержки научных методов выращивания растений, применяемых на агрокомбинате;
• программное обеспечение должно быть гибким и легко адаптироваться к новому оборудованию и изменениям технологии;
• операторский интерфейс должен быть простым и интуитивно понятным для оперативного персонала;
• АСУ ТП отдельных блоков теплиц должны иметь возможность перерасти в корпоративную систему управления микроклиматом всего агрокомбината;
• программное обеспечение должно быть не дороже импортных аналогов.

Всем вышеперечисленным требованиям отвечала российская SCADA-система TRACE MODE. Первое успешное ее внедрение в автоматику теплиц было осуществлено силами службы автоматизации агрокомбината в 2000 году, это была АСУТП блока теплиц №12 общей площадью 15 гектар. Блок теплиц №12 разбит на 12 частей: 9 отделений по 1,5 га и 3 по 0,5 га. В каждом отделении было установлено:

• 3 аналоговых датчитка температуры воздуха;
• 1 аналоговый датчик влажности;
• 2 аналоговых датчика положения фрамуг.

Кроме того, на весь блок теплиц устанавливались 2 датчика температуры воды отопительной системы (на входе и на выходе из блока), а также в систему автоматики теплиц были заведены сигналы с локальной метеостанции - температура наружного воздуха, направление и скорость ветра. Были реализованы функции дискретного управления задвижками отопления и фрамугами для каждого отделения. С помощью SCADA-системы TRACE MODE было реализовано 12 контуров ПИД-регулирования температуры воздуха в каждом отделении блока теплиц. Всего в автоматике теплиц было задействовано около 80 аналоговых входов и 72 дискретных выхода.

Разработка велась в профессиональной инструментальной SCADA-системе TRACE MODE на 32000 точек ввода-вывода. Аппаратную основу системы автоматизации составил PC-совместимый контроллер Octagon под управлением исполнительного модуля Микро МРВ, а верхний уровень АСУТП состоял из персонального компьютера с установленным монитором реального времени (МРВ) TRACE MODE на 1024 точки ввода-вывода. По интерфейсу ODBC данные из SCADA TRACE MODE передавались в СУБД MS Access, таким образом было организовано документирование процесса и дополнительный контроль за действиями операторов. Уже через полгода после начала работ АСУТП блока теплиц №12 была сдана в промышленную эксплуатацию.

Осенью того же 2000 года на Агрокомбинате "Московский" начались работы по автоматизации блока телиц №11, состоящего из 10 отделений по 1,5 га каждое. На этот раз были использованы распределенные модули ввода-вывода серии Advantech 5000. По сравнению с предыдущим проектом задача была несколько усложнена, в набор датчиков каждого отделения были добавлены по два измерителя температуры воды (на входе и выходе из отделения блока теплиц). Кроме того, на входе и выходе блока теплиц №11 были установлены датчики давления воды системы отопления. Как и на 12-ом блоке, было реализовано регулирование температуры воздуха в теплицах (10 ПИД-контуров).

После успешного ввода в эксплуатацию второй системы автоматики теплиц было принято решение ориентироваться только на технологии распределенных УСО фирмы Advantech в сочетании со SCADA-системой TRACE MODE. Двое сотрудников Агрокомбината "Московский" прошли обучение на расширенных курсах SCADA TRACE MODE в авторизованном учебном центре AdAstrA Research Group, Ltd. Далее последовало простое тиражирование готового решения автоматизации блока теплиц.

В 2001 году был автоматизирован блок теплиц №10, специализирующийся на выращивании баклажанов. Осенью 2001 года была сдана АСУТП 6 отделений общей площадью 1,5 гектара по выращиванию цветов, причем в данной системе была опробована технология автоматизации полива. Чуть позднее система автоматики теплиц (блок №10) была оснащена подсистемой управления расходом CO для интенсификации процесса фотосинтеза.

Специалисты высоко оценили эффективность АСУТП на базе SCADA системы TRACE MODE. Вот мнение Главного агронома Агрокомбината "Московский" г-на Никифоренкова Е.В.

  "Внедрение собственной программы климат-компьютера на базе TRACE MODE должно положительно сказаться на увеличении урожайности. В программе имеется все то, что хочет агроном и инженер отделения, она доступна в управлении. Данные, которая собирает программа, позволяют проводить анализ, накапливать статистику и оперативно выдавать рекомендации агрономам отделений по режимам выращивания, балансировки нагрузки на растение."

Управляющая отделением площадью 15 га Солкина Л.И. считает, что:

 "TRACE MODE позволяет более точно контролировать ситуацию в теплицах. Автоматическое управление микроклиматом позволит более точно поддерживать технологические параметры необходимые растению для получения высоких урожаев."

"C TRACE MODE удобно работать - говорит Ведущий агроном 12-го отделения Крылова Л.Д. - "она проста в управлении. Все параметры архивируются. Это значит, что можно посмотреть в каких условиях находились растения и день назад, и неделю, и месяц. Сравнить среднесуточную температуру, посмотреть накопленную суммарную солнечную радиацию, проанализировать изменение влажности воздуха."

Подводя итоги можно с уверенностью сказать, что задачи поставленные перед разработчиками систем автоматизации теплиц успешно выполнены с помощью SCADA-системы TRACE MODE. На сегодняшний день на Агрокомбинате "Московский" работают автоматизированные системы управления климатом на 100 гектарах (всего на комбинате 114 га защищенного грунта). Эффективность автоматизированного контроля климата в теплицах подтверждается высокими урожаями. Как и ожидалось, все системы автоматизации агрокомбината постоянно претерпевают изменения, дорабатываются и совершенствуются.

В 2005 году планируется полностью перейти на собственную комплексную систему управления микроклиматом на базе SCADA TRACE MODE.