Разработка системы мониторинга технологического оборудования мясоперерабатывающего предприятия

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. 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. 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.

1. Шишкина 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/10.20914/2310-1202-2018-2-189-194

2. Яшкин А.И. Управление качеством и безопасностью полукопченых колбас с олениной. Ползуновский вестник. 2022; 1(4): 133–139 https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2022.04.017

3. Sajid 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.2016.2549047

4. Samtani 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.2018.111145022

5. Dwiyaniti 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/10.1088/1742-6596/1364/1/012034

6. Aghenta 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/electronics8080822

7. Tridianto 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/10.1088/1742-6596/1529/4/042011

8. Русанов 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/10.20914/2310-1202-2018-2-38-44

9. Лобызов 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.2021.2.3

10. Фам 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/wbdxap

11. Popov 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/10.1088/1755-1315/640/7/072003

12. Мухимзаде 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/lwhmkr