Мониторинг микроклимата на колбасном производстве

Представлена система контроля параметров микроклимата «Гигротермон». Подробно разобран один из вариантов исполнения системы – на базе CAN-технологии. 

ООО «Инженерные Технологии», г. Челябинск

скачать pdf >>

Читатели журнала «ИСУП» хорошо знакомы с системами контроля микроклимата «Гигротермон». Эти системы, построенные на ба­зе аппаратно-программного комплекса, разработанного челябинской компанией «Инженерные Технологии». Это могут быть це­ха пищевого производства, фармацевтические и продуктовые склады, холодильные и морозильные помещения, аптеки, архивные, музейные и другие объекты, на которых необходимо строго соблюдать определенный уровень температуры и влажности воздуха.

В состав системы входит шкаф мониторинга микроклимата (рис. 1) высокой степени готовности, внутри которого размещены один или несколько контроллеров (приборов мониторинга микроклимата), источник бесперебойного питания и GSM-модем для отправки тревожных СМС-сообщений.

Рис. 1. Шкаф мониторинга микроклимата

Измерительными элементами системы являются датчики (логгеры), составляющие полевой уровень, а также различные устройства сопряжения, которые при необходимости могут использоваться для подключения датчиков к контроллеру. В системе «Гигротермон» в зависимости от условий эксплуатации применяются три технологии связи:
- проводное подключение датчиков по интерфейсу 1-Wire (исполнение контроллера «Гигротермон-М», датчики подключаются к не­му напрямую);
- беспроводное подключение по технологии LoRa (исполнение контроллера «Гигротермон-RF», датчики подключаются к не­му через беспроводные узлы «ПИРС-1»);
- подключение по CAN-шине (контроллер «Гигротермон-CAN», датчики подключаются через проводные узлы «ПИРС-CAN»).

Исполнения контроллеров и их основные характеристики представлены на рис. 2.

Рис. 2. Контроллеры для системы мониторинга микроклимата «Гигротермон» (увеличить изображение)

Рассмотрим один из примеров реализации – систему, построенную для нужд мясоперерабатывающего комбината, выпускающего колбасные изделия (предприятия пищевой промышленности входят в число постоянных заказчиков компании «Инженерные Технологии»). Такой выбор неслучаен: на колбасном производстве мониторинг температуры необходим на складах сырья, готовой продукции и в основных производственных цехах.

При этом особенностью мясокомбинатов является, как правило, сложность структурирования отдельно расположенных цеховых помещений и наличие металлических стен между ни­ми. В этих условиях нецелесообразно использовать беспроводную систему передачи данных (LoRa-технологию) из-за сложности формирования стабильного радиосигнала. Дополнительной рекомендацией является наличие снаружи каждого помещения устройства с дисплеем и подключенной светозвуковой сигнализацией или световой колонной, позволяющей контролировать температурный режим внутри помещения, не открывая двери.

Технология CAN дает возможность построить разветвленную сеть датчиков, подключенных проводами. Архитектура подключения – дерево, где ствол – это CAN-шина (составленная из проводных узлов «ПИРС-CAN»), а каждый из датчиков на «ветвях» дерева подключен к своему узлу «ПИРС-CAN» по интерфейсу 1-Wire (рис. 3). Датчики подключаются к проводному узлу с помощью разъема RJ12 (6P6C). В системе могут применяться климатические датчики ИПМ-10-22-4-2 (№ 83449-21 в реестре СИ РФ), которые измеряют и температуру, и относительную влажность. За счет наличия фильтра из спеченного металлического порошка эти датчики защищены от попадания внутрь влаги, например, при обработке помещений.

Рис. 3. Архитектура системы «Гигротермон», построенной с применением CAN-технологии

Проводные узлы «ПИРС-CAN» име­ют собственную аккумуляторную батарею и память для сохранения данных, когда нет связи с ПК. На дисплее устройства отображаются текущие значения параметров (рис. 4). В каждом узле есть по три дискретных выхода, к которым можно подключить световую колонну или светозвуковую сигнализацию.

Рис. 4. Узел «ПИРС-CAN» со встроенным датчиком температуры и влажности

Если уставки нарушены, узел связи «ПИРС-CAN» сигнализирует светодиодами о нормальной/предаварийной/аварийной ситуации. Корпус узла имеет исполнение для чистых помещений, поэтому в цехах пищевого производства его можно установить в любой точке, где персонал сможет по не­му ориентироваться.

Все данные с узлов связи «ПИРС-CAN» передаются на контроллер «Гигротермон-CAN», а оттуда – на ПК диспетчера с установленным на нем программным обеспечением «Гигротермон-АРМ», которое выполняет все необходимые задачи ПО верхнего уровня: анализ, построение графиков, формирование отчетов.

Важно, что система мониторинга микроклимата «Гигротермон» позволяет установить предельные параметры микроклимата, контролировать их, отслеживать нарушения и оперативно оповещать эксплуатирующие службы для принятия своевременных решений по предотвращению негативных последствий. А контролировать на мясоперерабатывающем комбинате приходится много точек. Так, на этапе приемки сырья нужно выдерживать температуру +12 °C. В камере хранения охлажденного сырья температура должна быть –2 °C. На участке обвалки и жиловки – не более +12 °C. В камере хранения замороженного сырья –18 °C. Не вы­ше +12 °C требуется на участке фаршесоставления, а в камере хранения посоленного сырья диапазон температур должен быть от +4 до +6 °C. В сушильных камерах, где готовятся сырокопченые колбасы, нужно выдерживать температуру +12…+13 °C. В отделе упаковки не более +12 °C, на складе готовой продукции температура не должна превышать +2…+4 °C. И во всех этих точках климатические датчики ИПМ-10-22-4-2 системы «Гигротермон-CAN» позволят организовать строжайший контроль микроклимата.

Линейный персонал может конт­ролировать параметры на своем рабочем месте по экрану проводного узла «ПИРС-CAN», а руководство предприятия, инженерная служба или служба безопасности видят всю картину целиком со своего рабочего места благодаря ПО «Гигротермон-АРМ». Графики наглядно показывают, где температура упала или повысилась, где изменилась влажность. Кроме то­го, при нарушении граничных значений рассылаются тревожные сообщения по выбранным номерам телефонов, что позволяет руководству предприятия контролировать ситуацию, да­же находясь в командировке. Также система значительно упрощает отчетность и обработку информации, сохраняя все измерения в электронном ви­де и заменив традиционный формат отчетности о параметрах микроклимата на колбасном производстве – ведение регистрационных журналов путем внесения записей вручную. Это экономит время сотрудников, позволяет исключить человеческий фактор и в целом является более современным подходом к соблюдению режима на технологических участках.

Таким образом, система контроля параметров микроклимата «Гигротермон» позволяет охватить все процессы, начиная от приемки сырья и заканчивая хранением готовой продукции на складе. 

Опубликовано_в журнале ИСУП № 6(108)_2023

ООО «Инженерные Технологии»,
г. Челябинск,
тел.: +7 (351) 242‑0745,
+7 (800) 700‑1870,
e‑mail: info@gigrotermon.ru