vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2023-374-9-156-160vetpress-2799Research ArticleАГРОИНЖЕНЕРИЯ И ПИЩЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИAGROENGINEERING AND FOOD TECHNOLOGIESРазработка системы мониторинга технологического оборудования мясоперерабатывающего предприятияDevelopment of a monitoring system for technological equipment of a meat processing planthttps://orcid.org/0000-0002-4636-5166ПоповД. М.PopovD. M.

Дмитрий Михайлович Попов, кандидат технических наук

ул. Марковцева, 5, Кемерово, 650056

Dmitry Mikhailovich Popov, Candidate of Technical Sciences

5 Markovtsev Str., Kemerovo, 650056

scxf1999@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-4537-3663КравченкоС. Н.KravchenkoS. N.

Сергей Николаевич Кравченко, доктор технических наук, доцент

ул. Марковцева, 5, Кемерово, 650056

Sergey Nikolaevich Kravchenko, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor

5 Markovtsev Str., Kemerovo, 650056

k-sn@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0008-0367-5018СанкинаО. В.SankinaO. V.

Ольга Владимировна Санкина, кандидат технических наук, доцент

ул. Марковцева, 5, Кемерово, 650056

Olga Vladimirovna Sankina, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

5 Markovtsev Str., Kemerovo, 650056

olga_vk_06@mail.ruКузбасская государственная сельскохозяйственная академияРоссияKuzbass State Agricultural AcademyRussian Federation20232709202309156160Copyright © Попов Д.М., Кравченко С.Н., Санкина О.В., 20232023Попов Д.М., Кравченко С.Н., Санкина О.В.Popov D.M., Kravchenko S.N., Sankina O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/2799Актуальность

Актуальность. В производстве мясных изделий и полуфабрикатов часто используется оборудование 1990-х годов выпуска. Подобное оборудование не оснащено современными средствами передачи диагностических данных и информации о текущем состоянии по беспроводной связи и требует периодического наблюдения в течение рабочей смены. Отсутствие своевременных данных диагностики является частой причиной отказов оборудования и непредвиденных простоев. В то же время развитие технических средств связи позволяет подключать промышленное оборудование к сети Интернет и (удаленно) в режиме онлайн получать данные о текущем состоянии оборудования.

Методы

Методы. В качестве объектов исследования выступали вакуумная термоформовочная упаковочная машина глубокой вытяжки MULTIVAC R5200 и термокамеры с установленными контроллерами Aditec MIC 2410, Aditec TP 1000, MIKSTER MCC 2100. Для исследуемой системы мониторинга использовались методы объектно-ориентированного программирования на языке Python 3.4.4. Для сетевого взаимодействия технологического оборудования с облачными сервисами применялся протокол передачи данных MQTT-v3.1.1.

Результаты

Результаты. Использование системы мониторинга на базе платформы промышленного интернета вещей позволило: при упаковке варено-копченых колбас снизить время технического обслуживания упаковочной машины и расход запасных частей, сократить выпуск некачественной продукции; при осуществлении технологических процессов в термокамерах полностью исключить порчу полуфабрикатов, повысить качество готового продукта. В перспективе распространение подобной технологии на оборудование всего предприятия позволит решать задачи сбора большого количества данных о текущем состоянии оборудования, проведения анализа и принятия управленческих решений.

Relevance

Relevance. In the production of meat products and semi-finished products, equipment from the 1990s is often used. Such equipment is not equipped with modern means of transmitting diagnostic data and information about the current status via wireless communication, and requires periodic monitoring during the work shift. Lack of timely diagnostic data can lead to equipment failures and unexpected downtime. At the same time, the development of technical means of communication makes it possible to connect industrial equipment to the Internet and remotely receive data on the current state of the equipment online.

Methods

Methods. The objects of the study were the MULTIVAC R5200 vacuum thermoforming packaging machine and thermal chambers with installed controllers Aditec MIC 2410, Aditec TP 1000, MIKSTER MCC 2100. Methods of object-oriented programming in Python 3.4.4 were used for the monitoring system under study. For network interaction of technological equipment with cloud services, the MQTT-v3.1.1 data transfer protocol was used.

Results

Results. The use of a monitoring system based on the industrial Internet of Things platform made it possible: when packing boiled and smoked sausages, to reduce the maintenance time of the packaging machine and the consumption of spare parts, to reduce the production of low-quality products; when carrying out technological processes in thermal chambers, to completely eliminate spoilage of semi-finished products, to improve the quality of the finished product. In the future, the spread of such technology to the equipment of the entire enterprise will make it possible to solve the problems of collecting a large amount of data on the current state of the equipment, conducting analysis and making managerial decisions.  

мониторинг технологического оборудованияпротокол MQTTпромышленный интернет вещейтермокамераупаковочная машинаprocess equipment monitoringMQTT protocolindustrial Internet of thingssmokehousepackaging machineReferencesШишкина Д.И., Соколов А.Ю. Анализ зарубежных технологий мясных продуктов функционального назначения. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2018; 80(2): 189–194. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-189-194Shishkina D.I., Sokolov A.Yu. Analysis of foreign technologies for the functional meat products’. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018; 80(2): 189–194 (In Russian). https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-189-194Яшкин А.И. Управление качеством и безопасностью полукопченых колбас с олениной. Ползуновский вестник. 2022; 1(4): 133–139 https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2022.04.017Yashkin A.I. Quality and safety management of semi-smoked sausages with addition of venison. Polzunovskiy Vestnik. 2022; 1(4): 133–139 (In Russian). https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2022.04.017Sajid A., Abbas H., Saleem K. Cloud-Assisted IoT-Based SCADA Systems Security: A Review of the State of the Art and Future Challenges. IEEE Access. 2016; 4: 1375–1384. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2016.2549047Sajid A., Abbas H., Saleem K. Cloud-Assisted IoT-Based SCADA Systems Security: A Review of the State of the Art and Future Challenges. IEEE Access. 2016; 4: 1375–1384. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2016.2549047Samtani S., Yu S., Zhu H., Patton M., Matherly J., Chen H. Identifying SCADA Systems and Their Vulnerabilities on the Internet of Things: A Text-Mining Approach. IEEE Intelligent Systems. 2018; 33(2): 63–73. https://doi.org/10.1109/MIS.2018.111145022Samtani S., Yu S., Zhu H., Patton M., Matherly J., Chen H. Identifying SCADA Systems and Their Vulnerabilities on the Internet of Things: A Text-Mining Approach. IEEE Intelligent Systems. 2018; 33(2): 63–73. https://doi.org/10.1109/MIS.2018.111145022Dwiyaniti M., Nitisasmita K.M., Tohazen. Energy Efficiency On Smart Street Lighting Using Raspberry Pi Based On Scada And Internet Of Things (IoT). Journal of Physics: Conference Series. 2019; 1364: 012034. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1364/1/012034Dwiyaniti M., Nitisasmita K.M., Tohazen. Energy Efficiency On Smart Street Lighting Using Raspberry Pi Based On Scada And Internet Of Things (IoT). Journal of Physics: Conference Series. 2019; 1364: 012034. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1364/1/012034Aghenta L.O., Iqbal M.T. Low-Cost, Open Source IoT-Based SCADA System Design Using Thinger.IO and ESP32 Thing. Electronics. 2019; 8(8): 882. https://doi.org/10.3390/electronics8080822Aghenta L.O., Iqbal M.T. Low-Cost, Open Source IoT-Based SCADA System Design Using Thinger.IO and ESP32 Thing. Electronics. 2019; 8(8): 882. https://doi.org/10.3390/electronics8080822Tridianto E., Pratilastiarso J., Dewi P.P., Syafii W.P.M. Testing of R-EMS 1.1 Modular Renewable Energy Management System with the Mini SCADA Concept Using IoT. Journal of Physics: Conference Series. 2020; 1529: 042011. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1529/4/042011Tridianto E., Pratilastiarso J., Dewi P.P., Syafii W.P.M. Testing of R-EMS 1.1 Modular Renewable Energy Management System with the Mini SCADA Concept Using IoT. Journal of Physics: Conference Series. 2020; 1529: 042011. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1529/4/042011Русанов В.В., Перов В.И., Самойлов М.А. Автоматизация предприятий общественного питания с использованием современных цифровых технологий: программ Arduino IDE, OPC Modbus и Master Scada. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2018; 80(2): 38–44. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-38-44Rusanov V.V., Perov V.I., Samoilov M.A. Automation of public catering enterprises using modern digital technologies: Arduino IDE, OPC Modbus and Master Scada programs. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018; 80(2): 38–44 (In Russian). https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-38-44Лобызов В.В., Шевцов В.Ю. Концепция программно-аппаратного комплекса защиты IIoT-устройств. НБИ технологии. 2021; 15(2): 16–21. https://doi.org/10.15688/NBIT.jvolsu.2021.2.3Lobyzov V.V., Shevtsov V.Yu. The concept of a hardware-software system for protecting IIoT devices. NBI technologies. 2021; 15(2): 16–21 (In Russian). https://doi.org/10.15688/NBIT.jvolsu.2021.2.3Фам В.Д., Юльчиева Л.О., Киричек Р.В. Исследование протоколов взаимодействия интернета вещей на базе лабораторного стенда. Информационные технологии и телекоммуникации. 2016; 4(1): 55–67. https://www.elibrary.ru/wbdxapPham V.D., Yulchieva L.O., Kirichek R.V. Research of Protocols of Interaction of the Internet of Things on the Basis of the Laboratory Bench. Telecom IT. 2016; 4(1): 55–67 (In Russian). https://www.elibrary.ru/wbdxapPopov A.M., Popov D.M., Mukhim-Zade M., Wegner N.A. Industrial Internet of Things in production of cooked smoked sausages. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021; 640: 072003. https://doi.org/10.1088/1755-1315/640/7/072003Popov A.M., Popov D.M., Mukhim-Zade M., Wegner N.A. Industrial Internet of Things in production of cooked smoked sausages. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021; 640: 072003. https://doi.org/10.1088/1755-1315/640/7/072003Мухимзаде М., Вегнер Н.А., Попов Д.М. Использование облачной среды для контроля технологических процессов. Образование, наука, инновации. Молодежный вклад в развитие научно-образовательного центра «Кузбасс». Материалы Инновационного конвента. Кемерово: Кемеровский государственный университет. 2019; 110–112. https://www.elibrary.ru/lwhmkrMukhim-Zade M., Wegner N.A., Popov D.M. Use of the cloud environment for control of technological processes. Education, science, innovation. Youth contribution to the development of the Scientific and Educational Center «Kuzbass». Proceedings of the Innovation Convention. Kemerovo: Kemerovo State University. 2019; 110–112 (In Russian). https://www.elibrary.ru/lwhmkr

The authors declare that there are no conflicts of interest present.