莫斯科(Moskovsky)农业联合企业坐落在离莫斯科市大环外8公里的地方,是俄罗斯最大的蔬菜产品生产商之一。农场的温室内生长着西红柿、黄瓜、茄子以及蘑菇、青菜和花卉等其它植物。农场的产品供应莫斯科市及莫斯科洲地区。该农场运用基于TRACE MODE SCADA/HMI和SOFTLOGIC的控制系统已经有5年多了.
早在1999年之前,荷兰制造的气候-计算机就用在了莫斯科农业联合企业的农场中。它们价格昂贵而且存在一些技术缺陷。因此,到1999年底,莫斯科农业联合企业农场的管理者决定为其温室构建一种新型的、更加灵活和可度量的小气候控制系统。该新型控制系统必须满足下列条件∶
要能给农艺师提供高质量的信息,这些信息支持在农场中采用的科学的管理方法;
- 系统应当具有灵活的可扩展性,能很好地适应新增的设备和技术更新;
- 人机界面应易于操作员使用且要直观;
- 将单个温室的控制系统集成到一个全范围的小气候农场控制系统中.
该软件价格不能超过进口的同类产品并且能够在一年内收回投资.
针对以上要求,TRACE MODE SCADA/HMI和SOFTLOGIC软件是一个很理想的选择,可以满足全部所需条件。2000年,第一个基于TRACE MODE的HMI控制系统在莫斯科农业联合企业农场内面积为15公顷的12号温室单元,由农场自己的自 动化专业人员成功地安装启用。12号温室单元被分成12个部分∶按1.5公顷分了9个分区,按0.5公顷分了3个分区。每个分区内都安装了以下设备∶
- 3个模拟式气温传感器;
- 1个模拟式湿度传感器;
- 2个模拟式气窗位置传感器.
另外,在整个温室单元内安装了两个加热装置-水温传感器(在温室单元的入口和出口)。从当地气象站传来的信号,即大气、风向和风速信号也被引入到控制系统中来。 每个分区的加热孔口阀和气窗都已实现了数字化控制。12个用于环境温度控制的PID-LOOP(PID控制回路)已经在TRACE MODE SCADA/HMI系统中进行了编程并装在每个温室单元分区内。一共大约有80个模拟式输入信号和72个数字式输出信号被用在基于TRACE MODE SCADA/HMI和SOFTLOGIC的控制系统中.
该控制系统项目使用32000 I/O点数的TRACE MODE专业版本开发而成。控制器采用了美国Octagon Systems Micro PC公司的产品。对控制器的编程采用了TRACE MODE Micro RTM SOFTLOGIC软件。上位机部分是基于安装在PC机上的1024 I/O点数的TRACE MODE HMI实时监控器(RTM)。通过开放式数据库互连(ODBC)接口,来自TRACE MODE SCADA/HMI的数据被传送到MS Access数据库,因而系统能够记录工艺流程文档并对操作员的操作进行辅助监控。经过半年的工程开发期后,12号温室单元的控制系统已经开始投入使用.
2000年秋,莫斯科农业联合企业农场开始对11号温室单元(10个1.5公顷的分区)的控制系统进行开发。这次使用了AdvanTech公司5000系列的分布式输入/输出模块。与先前的设计工程相比,新控制系统更加完善先进,在每个分区的传感器类别中增加了两个新的水温测量装置(安装在每个温室单元分区的入口和出口处)。另外,在11号温室单元的入口和出口处安装了加热装置水压传感器。与在12号单元一样,11号温室中采用了环境温度控制(10个PID控制回路).
在第二套控制系统成功试运行之后,项目管理者决定只使用与TRACE SCADA/HMI和SOFTLOGIC软件组合的Advantech公司的分布式输入/输出控制系统。两名莫斯科农业联合企业农场的工程师已经在AdAstrA Research Group, Ltd公司的授权培训中心通过了培训。之后,温室控制系统的安装就像复制一样变得非常简单.
用来种植花卉的面积为1.5公顷的6个温室分区的控制系统在2001年秋试运行成功的。这个控制系统首次实现了浇灌过程自动化。稍后,为了加强光合作用处理,10号温室单元的控制系统装备了新型的CO消耗控制分系统.
莫斯科农场的员工们对基于TRACE MODE SCADA/HMI和SOFTLOGIC控制系统的效果大为赞赏。莫斯科农业联合企业农场的首席农艺师伊万·尼肯佛伦可夫先生说∶“安装启用我们自己的基于TRACE MODE工控软件的气候-计算机程序将增加作物产量。这套程序把农艺师和温室分区工程师所有可能希望的一切环节都包括了进去,并且它操作起来非常容易。数据被软件记录下来,从而可以用来进行分析,收集统计数据,并就作物的最佳生长条件和农场的生产能力均衡向温室分区的农艺师提出建议”.
15公顷土地单元的管理者李·索尔凯娜女士认为∶“TRACE MODE HMI允许人们更加精确地监控温室中的情况。自动微气候控制可允许更精确地保持为获得高产量所必需的生产过程参数.” “TRACE MODE软件非常灵敏,”12分区的首席农艺师林达·卡里罗娃说,“操作起来非常容易。所有参数都能被记录下来。这意味着可以观察一天或一个月前的农场条件,可以比较日平均温度,可以观察总的累积日照量,还可以分析空气湿度的变化”.
莫斯科农业联合企业农场确信采用TRACE MODE SCADA/HMI和SOFTLOGIC软件后,全部控制系统的目标已经实现。现在,自动气候控制系统已覆盖了莫斯科农业联合企业农场可利用的114公顷受保护土地中的100公顷. 温室的自动气候控制系统的有效性已经被作物的高产量所证实.
农场的控制系统还在不断地更新和改善之中。2005年,将计划启动以TRACE MODE SCADA/HMI工控软件为基础的全范围的综合小气候控制系统. |