CC BY
101
Инновационные технологии в АПК на основе внедрения SCADA-систем, полученный экономический эффект
Сорб., %
Таблица 2
Капиллярно-пористая структура образцов тыквы
Образцы Тыква
№ 1 № 2
Емкость монослоя (хт), г 0,0035 0,0105 0,0039 0,0457
Удельная поверхность (5уп), м2/г 12,30 36,77 13,73 92,65
Суммарный объем пор (1Ау, см3/г 0,280 0,280 0,310 0,310
Радиус капилляра (гк), А 455,19 152,30 128,25 76,42
Полученные результаты исследования сорбционной и десорбци-онной способности паров воды образцами тыквы во многом оказались зависящими от способа сушки верхней части тыквы.
Сорбция паров воды образцами тыквы при 65% относительной влажности составила 4,20%.
На основании изотермы сорбции паров воды вычислены параметры пористой структуры образцов исследуемой тыквы. Так, удельная поверхность образцов № 1 составляет 12,30 м2/г, суммарный объем пор — 0,280 см3/г.
Выводы. Проведенными исследованиями сорбции и десорбции образцами тыквы паров воды определены параметры пористой структуры и выявлено, что процесс сушки исследуемых образцов в вакууме при 65 0С приводит к гидрофобизации образцов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Норкулова К.Т., Сафаров Ж.Э., Маматкулов М.М., Фахрутдинов Р.Р. Полезная модель: Установка для сушки инфракрасным излучением. FAP 00655 от 15.09.2011.
2. Норкулова К.Т., Умаров В.Ф., Сафаров Ж.Э. Вакуумная сушка с инфракрасным нагревом — безотходная технология // Сборник научных статей Международной научной конференции «Инновация-2009». Ташкент, 2009. С. 125-126.
3. Ерин И.В. Сортовые особенности семенной и масличной продуктивности тыквы // Научный журнал КубГАУ. 2011. № 72 (08). С. 1-10.
4. Глаголева Л.Э., Корнеева О.С., Родионова Н.С., Шуваева Г.П. Определение сорбционных характеристик растительных полисахаридных комплек-
сов в различных технологических средах // Современные проблемы науки и образования. Воронеж. 2012. № 1. С. 1-6.
5. Норкулова К.Т., Сафаров Ж.Э. Исследование сорбции и десорбции лекарственных трав // Химическая технология. Контроль и управление. Таш-
кент. 2010. № 4. С. 9-12.
Рис. Кривые сорбции и десорбции тыквы:
№1 — • Вакуумная ИК-сушка тыквы: температура сушки — 65 "С; вакуум (-0,8 атм)
№2 - ■»■ Сушка тыквы конвективным способом: температура сушки — 90"С'; без вакуума (1 атм)
УДК 338.1
Марина Орешина,
доктор технических наук, профессор,
Юлия Сафронова,
кандидат экономических наук, доцент, докторант, Московский государственный университет пищевых производств
ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В АПК НА ОСНОВЕ ВНЕДРЕНИЯ SCADA-СИСТЕМ,
ПОЛУЧЕННЫЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
Рассмотрены современное состояние и основные приоритеты инновационного развития АПК на примере внедрения научно-технических нововведений на предприятиях молочной промышленности. Показана роль ииновационной деятельности в повышении конкурентоспособности предприятий отрасли. Предложена иерархическая SCADA-система управления технологическим процессом на базе среды программирования Trace Mode. S u m m a r y
The current state and the main priorities of innovative development of agrarian and industrial complex, on the example of introduction of scientific and technical innovations at the enterprises of the dairy industry are considered. The role of innovation activity in increase of competitiveness of the enterprises of branch is shown. Hierarchical SCADA — a control system of technological process on the basis of the environment of programming of Trace Mode is offered.
Ключевые слова: инновации, комплексная автоматизация, молочная отрасль, иерархическая система уравления. Keywords: innovations, complex automation, dairy branch, hierarchical system of an uravleniye.
В современных условиях производства, определяющихся конкуренцией производителей за покупательский спрос, комплексный
подход в области инновационной деятельности перерабатывающих пищевых предприятий направлен на выпуск новой качественной, вы-
Научное и кадровое обеспечение АПК
сокотехнологичной и конкурентоспособной продукции, путем снижения издержек производства и повышения производительности труда, на основе применения энергосберегающих технологий и высокоточных систем контроля параметров технологических процессов. Большинство пищевых продуктов являются скоропортящимися, поэтому особые требование предъявляются к системам реализации продукции и условиям хранения.
Инновационная деятельность предприятий в каждом отдельном регионе во многом определяется ценовым фактором нововведений, простотой обслуживания и уровнем подготовки персонала [6].
Инновационный процесс на региональном уровне направлен на: разработку действующей на постоянной основе программы мероприятий по реализации инновационных знаний в рамках создаваемой в регионе экономики; ускоренное развитие ключевых секторов, в том числе АПК, с целью повышения инновационной активности, роста производительности труда; сохранение инвестиционных компонентов роста ускорения темпов экономического роста.
Среди преимуществ, которые обусловлены внедрением инноваций на предприятиях молочной промышленности можно выделить следующие:
> в данной отрасли АПК сложилась устойчивая система распределения новых технологий, опирающихся на современную научную базу;
> в структуре отрасли имеются специализированные подкомплексы, внедрение инноваций на которых сопряжено с меньшими финансовыми затратами;
> в данном секторе АПК существуют гибкие предпринимательские структуры малых предприятий, которые позволяют формировать инновационные точки роста экономики региона [4, 5].
Успешность реализации инновационной стратегии в регионе зависит от эффективной системы инновационных процессов, улучшения инвестиционного климата молочной отрасли и повышения ее конкурентоспособности, что приведет к росту экономической эффективности региональной политики.
Рассмотрим внедрение инноваций на предприятиях молочной промышленности на примере разработки комплекса мероприятий, способствующих повышению научно-технического уровня развития предприятий данной отрасли, росту механизации и автоматизации производства.
Комплексная автоматизация — это автоматические системы машин, механизмов и средств автоматического контроля и управления операциями, которые обеспечивают выполнение производственного процесса по всему циклу без участия человека, по заранее заданной программе. Задача специалистов состоит в подготовке этой программы, контроле за ходом процессов, работой оборудования и средств автоматизации [1].
Комплексная автоматизация производства является одним из главных средств, обеспечивающих непрерывный научно-технический прогресс в молочном производстве. На этой основе происходит повышение производительности труда, снижение себестоимости, улучшение качества и увеличение ассортимента выпускаемой продукции.
Одно из приоритетных решений создания конкурентоспособной продукции — модернизация оборудования путем оснащения современными техническими средствами автоматизации, разработка иерархической структурной схемы управления технологическими процессами, а также использование методов, направленных на повышение эффективности предприятия. Одним из таких методов являются универсальные гибкие программные средства и реконфигурируемые аппаратные решения, обладающие широкими коммуникационными возможностями [2].
Как показывает практика, в современных условиях постоянного усложнения вновь создаваемых средств автоматизации, роста числа и диапазонов измеряемых параметров контролируемого процесса, повышения требований к точности измерений и их быстродействию и обработке больших массивов статистической информации, оптимальными способами автоматизации технологических процессов в условиях промышленного производства являются разработка измерительно-вычислительных комплексов (ИВК) и внедрение в них технологий виртуальных приборов.
Применение ИВК в промышленных условиях, позволяет оператору своевременно получать сведения о ходе процессов, уменьшает возможность брака, а следовательно, повышает качество вырабатываемой продукции и уменьшает издержки производства. Область практической реализации предложенного нами подхода — предприятия пищевой промышленности и прикладной биотехнологии. Вместе с тем полученные результаты обладают высокой общностью и могут быть использованы для других отраслей промышленности, в которых требуется точный контроль и регулирование.
Значительная часть производств пищевой промышленности базируется на непрерывности технологического процесса с использованием основного непрерывно действующего оборудования, что создает предпосылки для комплексной и полной автоматизации процесса. Однако специфичность технологических сред, высокие влажность и температура окружающей среды создают определенные трудности при внедрении общепромышленных приборов и устройств и требуют создания специальных средств контроля. Необходимость контроля и управления параметрами процесса в режиме реального времени на любом иерархическом уровне производства обуславливает предпосылки создания SCADA-системы.
В системах управления технологическими процессами в качестве основного управляющего устройства можно выбрать программируемый логический контроллер (ПЛК), состоящий из модуля аналогового (дискретного) ввода, модуля аналогового (дискретного) вывода, модуля Ethernet, коммуникационного модуля и модуля питания.
К контроллеру, от которого подаются управляющие воздействия на исполнительные механизмы аналогового и дискретного типа действия, подключаются датчики с унифицированным сигналом 4-20 мА. Связь между нижним уровнем и автоматизированным рабочим местом (АРМ) оператора осуществляется на базе Ethernet-протокола, через коммутатор, работающих в одной подсети. При этом топология сети должна учитывать все уровни системы автоматизации. На нижнем уровне находится контроллер, который осуществляет сбор и обработку информации. Информация с контроллера поступает по промышленной сети на ЭВМ оператора и начальника цеха. Это позволяет следить за протеканием процесса производства. Таким же образом на промышленную сеть поступает информация со всех цехов предприятия — это второй, цеховой уровень управления предприятием. Далее, с помощью сервера, который осуществляет сбор информации со всего предприятия, данные поступают на информационную сеть. Через нее и осуществляется управление предприятием с третьего уровня — заводского.
Для контроллера разрабатываются специальные программы, например, на языке релейных диаграмм LD в среде программирования Trace Mode. Алгоритм данных программ учитывает состояния датчиков (давления, температуры, расхода и сигнализаторов уровня и др.), сигналы с первичных преобразователей (дискретные и аналоговые) поступают в контроллер, в котором, посредством соответствующего программного обеспечения, формируются выходные сигналы управления.
Система управления технологическим процессом SCADA разрабатывается на базе системы Trace Mode в виде отдельных мнемосхем и программ управления устройствами, а также узлов привязки различного оборудования [3].
Моделирование условий ведения технологических процессов, а также многовариантные расчеты параметров устройств управления, таких как первичные преобразователи сигналов (датчики уровня, расхода), вторичные преобразователи сигналов (усилители и устройства для дистанционной передачи сигналов), регуляторы, рабочие органы и исполнительные механизмы, при анализе производства способствуют оптимальному выбору технических решений по управлению процессами, что позволяет не только максимально снизить потери сырья, но и повысить эффективность процессов.
Использование SCADA-систем при автоматизации процессов пищевой промышленности обеспечивает увеличение годового объема выпуска продукции, снижение себестоимости продукции в результате сокращения расхода сырья, материалов, энергетических и трудовых затрат и увеличение выхода продукции. Разработка и внедрение современной техники и наукоемких технологий определяет как прогресс промышленности, так и финансовую стабильность предприятий, которые выступают базисными элементами эффективного функционирования экономики.
40
Международный сельскохозяйственный журнал
Новые мутантные сорта хлопчатника
Повышению экономических показателей молочной промышленности способствуют структурные сдвиги, переход к преимущественно интенсивному, инновационному пути развития. Проведение научно-
технических и организационных мероприятий, направленных на интенсификацию производства, обеспечивают стабильный рост экономического развития молочной отрасли.
ЛИТЕРАТУРА
1. Благовещенская М.М., Злобин Л.А. Информационные технологии систем управления технологическими процессами. М.: Высшая школа, 2005. 768 с.
2. Орешина М.Н., Семенов Г.В. Автоматизация экспериментальных исследований биотехнологических процессов с использованием информационных технологий // Хранение и переработка сельхозсырья. 2008. № 6. С. 79-81.
3. Орешина М.Н., Семенов Г.В. Ультратонкое диспергирование в технологиях многокомпонентных пищевых систем: монография. М.: МГУПБ, 2009. 184 с.
4. Сафронова Ю.В. Повышение эффективности развития молочного подкомплекса // Мир агробизнеса. 2013. № 2. С. 35-37.
5. Столярова О.А., Сафронова Ю.В. Перспективы развития молочного подкомплекса Пензенской области // Международный сельскохозяйственный журнал. 2013. № 2. С. 24-27.
6. Трошин А.В. Инвестирование аграрного сектора России в условиях членства в ВТО // АПК: экономика, управление. 2014. № 5. С. 65-71.
УДК 631.523.575.631.51
Аладдин Тагиев,
кандидат биологических наук, заведующий отделом, Азербайджанский научно-исследовательский институт хлопководства (АзНИХИ), Азербайджанская Республика, г. Гянджа
НОВЫЕ МУТАНТНЫЕ СОРТА ХЛОПЧАТНИКА
Методом химического мутагенеза с комплексом хозяйственно ценных признаков мутантных форм, путем направленного отбора было дано начало для создания новых сортов хлопчатника. Решая важную задачу по созданию ценного исходного материала и сортов, одновременно сочетающих высокую урожайность, скороспелость, высокие технологические качества волокна, высокую устойчивость к вилту, нами разработан новый подход в селекции средневолокнистого хлопчатника. Ускорение процесса получения генетического разнообразия с помощью мутагенных факторов, отбор мутантов с множественными и комплексными изменениями, вовлечение мутантов в скрещивания с сортами и мутантами — необходимые факторы получения новых сортов. В ходе многолетней работы получены мутантные линии, находящиеся на различных этапах селекционного процесса. Созданы мутантные сорта хлопчатника Гянджа-114, Гянджа-132, Гянджа-160, изучающиеся «Государственной комиссией по испытанию и охране селекционных достижений», отличающиеся новым сочетанием важных для производства признаков — урожайностью, высоким технологическим качеством волокна, устойчивостью к вилту, 35 новых мутантных сортов хлопчатника испытываются в конкурсном сортоиспытании.
По решению «Государственной комиссии по испытанию и охране селекционных достижений» в 2014 г. сорт хлопчатника Гян-джа-114 районирован в Азербайджанской Республике. Сорт отличается высоким выходом волокна и устойчивостью к заболеванию вилтом.
Сорт Гянджа-132 по технологическому качеству волокна отвечает требованиям IV типа волокна. Он также отличается скороспелостью, высоким темпом раскрытия коробочек и удобен для механизированной уборки урожая.
Гянджа-160 отличается высоким выходом волокна и его технологическим качеством. Сорт считается обнадеживающим для районирования в республике. S u m m a r y
Works on creating of new mutant forms with the complex of economically valuable characters by direct selection and chemical mutagenesis had been started. While solving an important task on creating valuable initial material and grades, with high yielding, early ripening, high technological qualities and high stability to wilt disease, we have worked out a new method at selection of cotton with medium fibre which fastened getting genetically variability by mutagenic factors, selection of mutants with multiple and complex variations, using the mutants at crossing with grades and mutants. At the process of long-term work we have received mutant lines on different stages of selective process. There are created mutant grades of cotton Ganja-114, Ganja-132, Ganja-160, which are being studied by the «State commission on trial and protection of selective achievements» which differ by important characters, yielding, high technological quality of fibre, stability to wilt, and 35 new mutant grades of cotton are experimented at competitive sort trial.
According to the decision of the «State commission on trial and protection of selective achievements» the grade Ganja-114 is certificated in the Azerbaijan Republic in 2014. The grade differs with high fibre output and stability to wilt.
The grade Ganja-132 meets the requirements of the 4th fibre type on technological fibre quality. It also differs by early ripening; short ball opening period and it is comfortable for mechanized collecting of yield.
Ganja-160 differs by its high fibre output and technological quality of fibre. The grade is thought to be hopeful for certification in the republic.
Ключевые слова: хлопчатник, сорт, мутант, вилт, моноподиальные ветви, штапельная длина. Key words: cotton, grade, mutant, wilt, monopodial branches, staple length.
Важнейшая задача селекционеров — создание в кратчайший срок высокоурожайных, высококачественных сортов хлопчатника, отвечающих задачам текстильной промышленности, то есть IV и V типам волокна.
За последние годы селекционеры АзНИХИ внесли значительный вклад в развитие хлопководства путем внедрения в производ-
ство новых хозяйственно ценных сортов с высоким качеством волокна [1]. Однако, несмотря на это, высеваемые сорта хлопчатника все еще не отвечают в полной мере современным требованиям как сельскохозяйственного производства, так и текстильной промышленности.
