Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по разное
На правах рукописи
ГИРУЦКИЙ Иван Иванович
ПОТОЧНО-МЕХАНИЗИРОВАННЫЕ ЛИНИИ С МИКРОПРОЦЕССОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ДЛЯ ОТКОРМА СВИНЕЙ
Специальность 05. 20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства;
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Москва 2008
Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина (ФГОУ ВПО МГАУ) Научный консультант -доктор технических наук, профессор Судник Юрий Александрович
Официальные оппоненты: -доктор технических наук, профессор Кирсанов Владимир Вячеславович;
-доктор технических наук, профессор Некрашевич Владимир Федорович -доктор технических наук, профессор Мусин Асхат Миргалимович Ведущая организация - ГНУ Северо-Западный НИИ механизации и электрификации сельского хозяйства ( г. Пушкин).
Защита состоится 26 мая 2008 г. на заседании диссертационного совета Д 220.044.01 в ФГОУ ВПО МГАУ по адресу: 127550, г. Москва, ул.
Тимирязевская,58.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГАУ
Автореферат разослан "____" ____________ 2008 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор А.Г. Левшин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Стратегия развития животноводства России в 21-м веке в качестве магистрального направления рассматривает крупные комплексно механизированные и автоматизированные фермы. При этом опыт эксплуатации действующих свиноводческих комплексов России, Белоруссии и других стран СНГ выявил высокую цену отказа технологического оборудования или ошибки оператора в условиях интенсивного поточного производства. Так отклонения параметров кормления и микроклимата от нормируемых значений достигают 10..30 %. Все это приводит к снижению привесов животных, значительному перерасходу и прямым потерям кормов, тепловой и электрической энергии, повышению себестоимости и снижению конкурентоспособности продукции.
Формирование рациональных условий кормления и содержания свиней, осуществление энерго- и ресурсосберегающих режимов, улучшение условий и повышение престижности труда работников комплексов выдвигают перед наукой проблему создания высокоточных и надежных поточных технологий производства с идентификацией характеристик животных и возможностью адаптации к условиям конкретного свиноводческого комплекса. Научно обоснованная модернизация промышленного свиноводства позволит с минимальными затратами достичь значительного технологического эффекта за счет повышения продуктивности свиней и снижения потерь кормов и энергоресурсов. При этом современная микропроцессорная техника позволяет, как учитывать половозрастные различия животных, так и повысить надежность и качество работы поточно-механизированных линий (ПМЛ) приготовления и раздачи кормов и создания микроклимата.
Направление работы соответствует решениям научных сессий Россельхозакадемии по механизации, электрификации и автоматизации сельского хозяйства, планам НИР ФГОУ ВПО МГАУ, темам Государственной программы фундаментальных исследований республики Беларусь Теоретические основы новых информационных технологий (Инфотех), РНТП "Энергоресурсосбережение в АПК Минской области" и хоздоговорам со свиноводческими комплексами Западный, Василишки, Белая Русь и Борисовский в период с 1988 по 2007 гг.
Целью работы является совершенствование поточномеханизированных линий откорма свиней с учетом возможностей микропроцессорного управления.
Для достижения этой цели определены следующие задачи исследования.
1. Анализ отечественных и зарубежных тенденций совершенствования технологий и технических средств содержания и кормления животных в условиях промышленного свиноводства.
2. Развитие теоретических положений и разработка математических и имитационных моделей оценки технологического эффекта при точных параметрах откорма свиней.
3. Синтез и моделирование связанных и адаптивных систем управления ПМЛ в свиноводстве основанных на новых информационных технологиях и позволяющих повысить эффективность производства.
4. Совершенствование и разработка новых программно-технических средств микропроцессорных систем точного управления ПМЛ приготовления и дифференцированной раздачи жидких кормов на свиноводческих комплексах с использованием принципов поточного дозирования и функциональной диагностики распределенного технологического оборудования.
5. Проведение экспериментальных исследований в условиях действующих комплексов качества функционирования усовершенствованного технологического оборудования и разработанных программно-технических средств и алгоритмов с оценкой потерь производства от неэффективного управления.
6. Разработка рекомендаций по подготовке специалистов по разработке и эксплуатации ПМЛ с микропроцессорным управлением в свиноводстве.
Объект исследования. Биотехническая система животное-техника-оператор в условиях промышленного свиноводческого комплекса.
Предмет исследования. Закономерности получения технологического эффекта точного управления ПМЛ откорма свиней на промышленных комплексах.
Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов. В работе использованы теоретические и эмпирические методы исследования.
Решения задач базируются на экспериментальных данных и известных теоретических положениях технологии свиноводства, системного анализа, теорий информации, вероятностей, информационных технологий, автоматизированного и адаптивного управления, математической статистики, оптимизации, а также математического моделирования, алгоритмизации и программирования на базе современных средств микропроцессорной и компьютерной техники. Достоверность полученных результатов подтверждается корректностью и адекватностью разработанных математических моделей, а также результатами Государственных испытаний и промышленной эксплуатации усовершенствованных ПМЛ приготовления и раздачи кормов на действующих свиноводческих комплексах.
Научная новизна. Выполненные в работе исследования позволили получить совокупность новых знаний:
- обоснована необходимость увеличения потоков информации о состоянии животных и микропроцессорного управления ПМЛ откорма свиней как важного фактора повышения эффективности использования дорогостоящих ресурсов и улучшения условий труда работников свиноводческих комплексов;
- разработана математическая модель прогноза суточной прибавки массы свиней на откорме, позволяющая оптимизировать выбор параметров поточных технологических процессов и повысить наблюдаемость биотехнической системы;
- предложены алгоритмы связанного и адаптивного управления поточными технологическими процессами кормления и микроклимата при откорме свиней и разработаны имитационные модели оценки их эффективности с использованием экономических показателей;
- разработаны и внедрены конкурентоспособные микропроцессорные системы управления поточными технологическими линиями приготовления и раздачи жидких кормов на действующих свиноводческих комплексах;
- получены экспериментальные данные по качеству микропроцессорного управления ПМЛ на свиноводческих комплексах;
- создана и внедрена в учебный процесс агроинженерного университета научно-учебная, методическая и техническая база подготовки специалистов по новым информационным технологиям управления в животноводстве.
Новизны технических решений подтверждается 9 патентами и авторскими свидетельствами на изобретения.
Практическая ценность работы заключается в создании научнометодических основ и практических методов совершенствования технологического оборудования и разработки микропроцессорных систем управления поточными технологическими линиями откорма свиней.
Разработаны, проведены Государственные испытания и внедрены на ряде промышленных свиноводческих комплексов усовершенствованные ПМЛ приготовления и раздачи жидких кормов с микропроцессорным управлением.
Многолетняя промышленная эксплуатация подтвердила экономическую эффективность и социальную значимость модернизации действующих поточных производств на основе микропроцессорных технологий.
Реализация результатов исследования. Результаты исследований внедрены на свиноводческих комплексах Белая Русь и Борисовский Минской области, а также используются в учебном процессе ФГОУ ВПО МГАУ и Белорусском государственном аграрном техническом университете.
Разработаны и одобрены рекомендации по внедрению микропроцессорных систем управления поточными технологическими процессами на свиноводческих комплексах.
Апробация работы. Результаты исследований доложены и одобрены на Международных научных конференциях: Моделирование сельскохозяйственных процессов и машин (Минск, 1994, 1996, 2002), Автоматизация сельскохозяйственного производства. (Углич, 1997, 2002, 2006, Минск 2000, 2003), Повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в АПК (Минск, 1997), Современные проблемы сельскохозяйственной механики (Минск, 1999), Наукапроизводству (Гродно, 2001), Создание и применение высокоэффективных наукоемких ресурсосберегающих технологий, машин и комплексов (Могилев, 2001), "Вузовская наука, промышленность, международное сотрудничество", (Минск, 2002 г.), Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве (Москва, 2003, 2004), Advanced technologies for energy producing and effective utilization (Latvia, Jelgava, 2004), Информационные технологии в промышленности (Минск, 2005), Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий (Сочи, 2005, 2006), Ресурсосберегающие технологии в сельскохозяйственном производстве (Минск, 2004,2005), Актуальные проблемы агроинженерной науки (Москва, 2005, 2006), "Современные технологии образования - фундамент будущего", (Минск, 2002), Высшее техническое образование: проблемы и пути развития (Минск, 2004), Инновационное образование в техническом университете (Казань, 2004), Промышленные контроллеры от А до Я (Москва, 2006,2007), Идентификация систем и задачи управления SICPRO С07 (Москва, 2007), ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава ФГОУ ВПО МГАУ (г. Москва, 2006, 2007).
Публикации. По материалам исследований опубликованы 105 научных работ, объемом 40,2/31,8 п.л., в том числе 12 статей в журналах рекомендованных ВАК РФ. Получены 9 авторских свидетельств и патентов.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих выводов, библиографического списка и приложений. Она изложена на 340 страницах машинописного текста, содержит 57 рисунков, 24 таблицы и включает библиографический список из 3наименований, в том числе 32 иностранных.
На защиту выносятся основные положения диссертации:
- алгоритмы и результаты моделирования влияния погрешности дозирования, связанного и адаптивного управления технологическими процессами на эффективность откорма свиней;
- новые схемы и режимы поточно-механизированных линий приготовления и раздачи жидких кормов с использованием принципов поточного дозирования и микропроцессорного управления;
- методика и результаты экспериментальных исследований погрешности дозирования при ручном и микропроцессорном управлении процессами приготовления и раздачи жидких кормов;
- программно-технический комплекс и рекомендации по проектированию микропроцессорных систем управления поточными линиями приготовления и раздачи жидких кормов на действующих свиноводческих комплексах, включая функциональную диагностику технологического оборудования;
- научно-учебная, методическая и техническая база подготовки специалистов по новым информационным технологиям точного управления электрифицированными процессами в животноводстве.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность проблемы совершенствования поточных технологических процессов многосвязной нестационарной биотехнической системы откорма свиней в условиях модернизации промышленных комплексов и строительства новых, приведены цель и задачи исследований, а также сформулированы основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе раскрыта проблема недоиспользования потенциала технологий поточного производства, межпородного скрещивания, жидкого кормления и др., заложенных в промышленное свиноводство. Сделан обзор новейших достижений в области применения микропроцессорной техники в управлении электрифицированными технологическими процессами в свиноводстве.
В РФ и Белоруссии значительная часть общего производства свинины осуществляется на промышленных свиноводческих комплексах, затраты кормов и труда на которых в 2..3 раза ниже, чем в колхозных и фермерских хозяйствах (рис.1). В то же время, в 2004 г. поголовье свиней в России уменьшилось в 2,2 раза по сравнению с 1990 г, а производство свинины в убойном весе уменьшилось в 2,5 раза. Такая ситуация говорит не только об ухудшении количественных, но и качественных показателей, что напрямую сказывается на себестоимости производства.
ИНФОРМА -ЦИЯ СВИНИНА КОРМ ЭНЕРГИЯ НАВОЗ ВОЗДУХ ВРЕДНОСТИ ВРЕДНОСТИ ВОДА Рис.1.. Структура процесса откорма свиней Одним из существенных факторов снижения эффективности поточного производства является недостаточное информационное обеспечение.
Управление техническими, биологическими и экономическими процессами носит локальный характер и основано, в основном, на возможностях конкретных специалистов с незначительным привлечением компьютеризированных систем обработки данных. Релейно-контактная автоматика обладает низкой надежностью и не позволяет учесть техническое и биологическое разнообразие объекта управления. В силу этого возникает необходимость привлечения к управлению поточным технологическим оборудованием оператора.
Концептуальные положения и научные основы механизации и автоматизации животноводства и птицеводства разработали известные ученые и специалисты: И.Ф. Бородин, В.А. Грабауров, В.Р. Краусп, В.В. Кирсанов, Н.М. Морозов, Д.Н. Мурусидзе, А.М.Мусин, И.С. Нагорский, В.Ф.
Некрашевич, Р.М. Славин, В.И. Сыроватка, В.И. Передня, С.И. Плященко и др.
Особенностями технологий промышленного свиноводства, их моделирования и автоматизации занимались В.Р. Краусп, А.М.Мусин, Н.М.
Морозов, Д.Н. Мурусидзе, А.М.Мусин, В.Д. Кабанов, В.В. Калюга, С.И.
Плященко, А.М.Мусин, Г.В. Черник, Л.Г. Хоцко, В.Н. Гутман, и др.
Глубокие теоретические и экспериментальные исследования в области механизации поточных технологий кормления и содержания животных осуществлялись в БеНИИМСХ, БГАТУ, ВИМ, ВИЭСХ, ВНИИМЖ, ГОСНИТИ, МГАУ, СЗ НИПТИМЭСХ и др.
Значительный вклад в области совершенствования технологий и систем управления технологическими процессами в свиноводстве внесли зарубежные фирмы Gi&Gi и Malit (Италия), Big Dutchman и Howema (Германия), Pellon (Финляндия), Funki (Дания) и др.. Однако зарубежные разработки не адаптированы под условия отечественного свиноводства, а их массовое использование приводит к интеллектуальной зависимости от западной науки.
Откорм свиней имеет высокий уровень электромеханизации и носит интегрированный, распределенный в пространстве и времени нестационарный характер и нуждается в адекватных системах управления. Существующие системы управления, носящие локальный характер и основанные, преимущественно, на психофизических возможностях оператора в оценке параметров технологических процессов не позволяют реализовать генетический потенциал животных. Конечный результат определяется правильным кормлением, обеспечением приемлимых условий содержания и ветеринарного обслуживания, организацией движения поголовья, выбором параметров воспроизводства, определением момента снятия с откорма и сбыта.
Такая задача носит ярко выраженный системный характер и требует согласованных действий различных служб и специалистов, таких как технологи, инженеры, зоотехники и экономисты. В силу сложности решения такой задачи практически важные решения часто принимаются на интуитивном уровне, без достаточного обоснования, что, конечно же, негативно сказывается на эффективности промышленного производства свинины. Однако сейчас мы располагаем инструментом, способным существенно повысить организованность производства. Это современная микропроцессорная техника и основанная на ней идеология точных систем управления технологическими процессами.
При этом проблемы обоснования необходимой степени информатизации и этапности внедрения новых систем управления, выбору их структуры и технического обеспечения, разработке математического описания и поиска синергизма взаимодействия действующего технологического оборудования промышленных комплексов с микропроцессорным управлением, идентификации процесса откорма свиней как объекта управления не были решены.
В соответствии с изложенными задачами для снижения себестоимости и повышения конкурентоспособности производства свинины необходимо проведение экспериментально-теоретических исследований, направленных на совершенствования технических средств и создание систем точного управления электрифицированными технологическими процессами откорма.
Во второй главе приведена биотехническая модель откорма свиней с обоснованием зависимости привесов от расхода кормов, а также дана оценка влияния погрешности дозирования на привесы свиней.
Производственная структура типового свиноводческого комплекса включает два обособленных подразделения - цех воспроизводства и цех откорма. Для свиноводческого комплекса, спроектированного на производство 54000 голов свиней в год, предусмотрено поступление раз в 4 дня 600 голов молодняка массой около 40 кг из цеха воспроизводство в цех откорма.
Соответственно, при плановых суточных привесах 600 г, через 100 дней откормленные свиньи массой 100 кг должны поступать на переработку.
Однако, как показывает практика, такая простая, на первый взгляд, схема дает многочисленные сбои.
Цех откорма включает кормосмесительную, где осуществляется хранение и приготовление корма, а также 30 обособленных секторов, разбитых на линий раздачи жидких кормов. В свою очередь каждый из секторов содержит по 24 групповых станка с возможностью размещения до 25 голов откормочного поголовья. Электрифицированное оборудование объединено в две поточные линии приготовления, пять линий раздачи жидких кормов и 30 автономных систем поддержания микроклимата.
Затраты на корма и поддержание микроклимата составляют более 80% от всех затрат при производстве свинины. Поэтому именно совершенствование электрифицированных процессов кормления и поддержания микроклимата является актуальным направлением снижения себестоимости производства свинины.
Причем повышение конкурентоспособности продукции животноводства требует перехода на новые подходы к производству, когда животное, технику и оператора необходимо рассматривать в виде единой биотехнической системы.
Создание современных средств получения и обработки информации на базе микропроцессорной техники позволяет решать такие задачи. При этом возникает проблема точного соизмерения дополнительных затрат на усложненное технологическое оборудование и дополнительно получаемой продукции. При низкой стоимости рабочей силы в сельском хозяйстве России и других стран СНГ основной эффект от внедрения дорогостоящей микропроцессорной техники необходимо искать в повышении продуктивности животных и ресурсо- и энергосбережении.
Важнейшим элементом биотехнической системы является животное, а суточная прибавка массы свиней на откорме является одним из основных показателей. При этом в настоящее время, нет приемлемых инструментальных средств оперативного определения этого показателя при существующих технологиях группового содержания животных. Идентификация суточной прибавки массы животных от параметров кормления позволяет:
оценить влияние погрешности дозирования корма на прибавку массы животных;
оптимизировать дозы кормления (затраты на корм составляют около % от общих затрат на производство свинины);
построить модели прогнозирования управления промышленным производством свинины (корректировать дозы кормления в зависимости от изменения прибавка массы в течение всего периода откорма).
При выборе вида зависимости мы исходили из необходимости выполнения следующих условий:
Отклонение от данных зоотехнических опытов не должно превышать (3..5)%, что вполне удовлетворяет решению поставленных задач;
Для задач откорма диапазон изменения массы животных от 30 до 130 кг;
Модель прибавки массы должна обладать устойчивостью по отношению к данным различных зоотехнических опытов.
Последнее условие можно обеспечить при поиске зависимости, имеющей биологическую интерпретацию. Динамическая модель суточной прибавки массы для животного массой m получена в следующем виде:
0,D Dpod P100 m P (m) =, (1) 100 D Dpod где Р100 - потенциально возможный прибавка массы животного массой 100 кг для данной породы и данных условий содержания и кормления, кг; D и Dpod - доза кормления и поддерживающая доза кормления, кормовых единиц (к.е.).
Поддерживающая доза определяется следующим образом:
0,D pod = k * ( m ), (2) где kЦ коэффициент, зависящий от энергосодержания 1 кг корма, определяется из условия необходимого количества энергии для поддержания жизнедеятельности 420 кДж/(кг0,75 сут.), к.е./кг0,75.
Модель (1) обладает устойчивостью на данные различных зоотехнических опытов (Кабанов В.Д., Плященко С.И., Поунд У.) и настраивается путем подбора двух коэффициентов: Р100 - определяется генетическим потенциалом животных и условиями их содержания и k - определяется энергосодержанием 1 к.е. используемого корма.
С использованием этих результатов решена задача оценки влияния погрешности дозирования на прибавку массы свиней (рис.3.) Получено следующее выражение для среднего значения фактической прибавки массы животного при наличии нормально распределенных флуктуаций доз корма относительно нормированного значения 0,Dpod P100 m Pфакт = Pном - 2. (3) 1(D Dpod)где P(Dном) =Pном - нормированная прибавка массы свиньи при отсутствии флуктуаций дозы кормления, кг; ; - среднее квадратичное отклонение дозы D, к.е.
Т.е. наличие отклонений от задаваемого значения на входе приводит к потерям прибавки массы. Это объясняется нелинейностью зависимости (1), поскольку превышение номинальной дозы вызывает по величине меньшее приращение прибавки массы, чем потери при недокорме.
Зависимости (1,2) позволяют получить общее выражение отклонения прибавки массы от номинальных, обусловленных априорной ошибкой определения генетического потенциала и массы свиньи, дозы и энергосодержания корма. Причем, очевидно, для устранения систематической составляющей погрешности определения значимых для прибавки массы факторов система управления должна обладать способностью к самонастройке.
Численная оценка (3), показывает, что наличие у дозирующего устройства 15..30 % флуктуаций приводит к 0.5..5.5 % потери прибавка массы (рис.2.).
Рис.2.
Снижение суточной прибавки массы свиней при наличии флуктуаций дозы корма от нормированного значения.
Потери 1% прибавки массы на откорме для типового свиноводческого комплекса с годовой производительностью 54 000 голов свиней приводят к недополучению около 30 тонн свинины в живой массе и потерям свыше 1200000 руб.
Полученная модель (1) позволяет также обосновать выбор нормы корма с учетом различных критериев оптимальности. В качестве первого критерия можно использовать максимум прибавки массы на единицу корма P(m) П1 max. (4) D При использовании данного критерия, оптимальная доза корма D1опт 2.4 * Dпод (5) Т.е. при кормлении свиней в соответствии с формулой (4) мы получим минимальный расход кормов на единицу прибавки массы.
В качестве экономического критерия можно использовать максимум расчетной прибыли или максимум рентабельности за период откорма без учета предварительных затрат. Для суточной прибыли используем следующее выражение П2 P(m)Cмяс 1.4DCкорм, (6) где Dнорм - фактическая норма потребления корма; 0,4*Dнорм*Cкорм - оценка затрат на отопление, зарплату и т.п., с учетом факта, что в структуре себестоимости свинины корма составляют 75 %; Смяс и Cкорм - стоимость 1 кг свинины и 1 к.е., руб.
Если взять в качестве критерия оптимальности выражение (6), то получим что оптимальная доза по максимуму суточной прибыли 0.0.P С m мяс D2опт Dpod 100 * 1., (7) Dпод 100 С корм А если использовать в качестве критерия максимум условной суточной рентабельности P *C 1.4* D *C 100 мяс корм П3. (8) 1.4* D *C корм То получим оптимальную дозу D3опт 3* Dpod. (9) Однако математическая модель (1-9) позволяет оценить параметры объекта только за текущие сутки. В то же время применение электронных таблиц Excel позволяет не только последовательно, по суткам проследить результаты откорма, но дает возможность оценки стохастических флуктуаций факторов, влияющих на эффективность откорма и получить интегральную оценку показателей эффективности за весь период откорма. Настройка имитационной модели осуществлялась в соответствии с зоотехническими данными. Оптимальные значения D/Dпод по критерию максимум рентабельности лежит в диапазоне 2.5.. 3.0, а по критерию минимум удельного расхода корма в диапазоне 2.0..2.5 (табл.1, рис.3).
Таким образом, снижение погрешности дозирования и оптимизация выбора номинальных доз корма в соответствии с текущей массой животных и энергосодержанием кормов приводит к значительному технологическому эффекту, позволяющему полностью окупить значительные затраты на совершенствование поточно-механизированных линий приготовления и раздачи кормов.
А развитие разработанных имитационных моделей позволяет с небольшими затратами оценить эффективность не только локального, но связанного и адаптивного управления откормом свиней.
Табл.1.Результаты имитационного моделирования по определению параметров откорма свиней при постановочной массе 40 кг Отношение Условная Условная Удельный Среднесу- Масса расхода рентабель- прибыль расход точная головы на корма к ность процесса корма на прибавка 114 день величине процесса откорма на 1 единицу массы, откорма, поддержив откорма, голову, у.е. прибавка г кг ающей % массыа, дозы к.е./кг 1 -100 -18 0 1,2 -43,3 -8,85 7,31 101 51,1,4 -5,6 -1,3 4,9 189 61,1,5 14,2 1,98 4,47 229 66,2 45,1 14,2 3,87 397 85,2,5 54,7 21,3 3,96 523 100,3 53,5 24,5 4,23 621 109,3,5 48 26,1 4,56 699 120,4 41 25,5 4,93 762 127,4,5 33,7 23,6 5,3 814 133,Уд_РасхК Уд_РасхК 0 2 4 Уровень кормления, отн.ед Рис. 3. Зависимость удельного расхода корма на единицу прибавки массы в зависимости от интенсивности кормления Третья глава посвящена синтезу и моделированию связанных и адаптивных систем управления поточным откормом свиней.
Согласно данным зоотехников успех производства свинины на 60% определяется кормлением, на 20% микроклиматом и на 20% генетикой. Если сюда добавить требования экономической эффективности, то синтез систем к.е/кг Расход корма управления откормом свиней необходимо осуществлять на базе принципов последовательности, адаптивности и интегрированности. Для цеха откорма, входящего в состав свиноводческого комплекса, могут быть выделены два уровня информационного управления, соответствующих принятой структуре организации производства (рис.4).
.
НА УРОВЕНЬ УРОВЕНЬ ПРЕДПРИЯТИЯ АРМ АРМЫ ЦЕХА:
НАЧАЛЬНИКА СПЕЦИАЛИСТОВ БАЗЫ ЦЕХА ЦЕХА ДАННЫХ;
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ;
ЗООТЕХ- НИЧЕСКИЕ;
ОКАЛЬНАЯ СЕТЬ ETHERNET ОПТИМИЗА- ЦИОННЫЕ Е ШЛЮЗ ЛОКАЛЬНАЯ СЕТЬ CAN УРОВЕНЬ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИ- АСУ ТП ЧЕСКИМИ АСУ ТП АСУ ТП РАЗДАЧИ ПРОЦЕССАМИ.
ПРИГОТОВЛЕНИЯ МИКРОКЛИМАТА КОРМОВ КОРМОВ (2 ЛИН.) (30 СЕКТОРОВ) (5 ЛИН., 144 СТ.) ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ДАТЧИКИ, ИМ;
ЖИВОТНЫЕ Рис.4. Двухуровневая структура управления откормом свиней В основу модели связанного управления кормлением и микроклиматом положена зависимость (1). При ухудшении условий содержания потенциально возможная прибавка массы уменьшается. Организм свиньи может рассматриваться как сложная система, внутренняя регуляция которой имеет целью поддержание гомеостаза, т.е. поддержания постоянной температуры тела. Гипотезой моделирования является необходимость поддержания температуры в производственном помещении в зимний период на нижней границе термонейтральной зоны, но величина нижней границы можно варьировать путем изменения экономически оправданного уровня кормления с учетом массы и количества животных.
Значения верхней и нижней критической температур tН и tВ зависят от следующих факторов: теплоизоляционных свойств кожного покрова;
потребления питательных веществ; массы (возраста) животных; скорости движения воздуха; теплотехнических свойств настила; величины групп и других факторов. Для условий промышленных комплексов получена статистически значимая регрессионная зависимость нижней критической температуры от массы животных и уровня кормления:
tH 31 5 [0.0875(m 20)]0,91 0,037 {17 0.846(m40 1)2}, (10) где tH - нижняя критическая температура содержания свиней, С; m - масса свиньи, кг; - уровень кормления, равный отношению дозы корма D к поддерживающей дозе Dpod.
Таким образом, нижняя критическая температура понижается сложным образом не только при увеличении массы животного, но и при увеличении уровня кормления. На основании математической модели (1-10) и известных зависимостей тепловлаговыделений животных была построена имитационная численная модель откорма свиней в электронных таблицах Microsoft Excel.
В качестве критерия оптимальности использовали суточную рентабельность откорма с раздельным учетом затрат на корма и микроклимат:
В ЗК ЗОТ P *100 % (11) ЗК ЗОТ При помощи этой модели были построены зависимости рентабельности от температуры наружного воздуха (рис.5, а) и от количества свиней в помещении (рис.6, б) при различных вариантах откорма:
1. Поддерживается постоянный уровень кормления =2,8 и постоянная температура внутреннего воздуха tВН=16С.
2. Поддерживается постоянный уровень кормления =2,8 и вычисленная по выражению (10) нижняя критическая температура для данного уровня кормления.
3. Уровень кормления выбирается таким, чтобы рентабельность откорма была максимальной, температура внутреннего воздуха равна нижней критической для данного уровня кормления.
Изменение уровня кормления, объема вентиляции и внутренней температуры в зависимости от наружной температуры и от количества свиней в помещении и других факторов позволяет на 2..5 % повысить расчетную рентабельность откорма.
В основе рассмотренных моделей лежит зависимость (1), в которую входят переменные, характеризующие потенциально возможную прибавку массы, массу животных и энергосодержание кормов. Все эти показатели в настоящее время не могут быть идентифицированы в реальном масштабе времени в условиях промышленных свиноводческих комплексов.
а) б) Рис.5. Зависимость рентабельности откорма свиней а) от температуры наружного воздуха при различных вариантах откорма, б) от количества свиней в помещении при различных вариантах откорма.
Выходом из этой ситуации является разработка алгоритма адаптивного поискового управления откормом свиней (рис.6).
В начале цикла откорма определяются основные параметры модели откорма и заносятся в базу данных персонального компьютера. Определяется фактическая масса животных путем взвешивания и осуществляется разбиение на группы животных с кормлением по различным значениям параметров Р100 и k. На их основании определяется доза корма и параметры микроклимата.
Данные о дозе корма и оптимальных параметрах микроклимата передаются в систему кормления и поддержания микроклимата (см. рис.5). На основании дозы корма и данных о параметрах микроклимата рассчитывается прибавка массы свиней и их текущая масса. Далее определяется, закончился ли период откорма, т.е. текущая дата сравнивается с датой окончания цикла откорма. Этот процесс продолжается циклически до достижения даты окончания периода откорма, после чего животных отправляют на убой. По завершении цикла откорма определяется конечная масса для различных групп животных путем взвешивания и заносится в базу данных. По результату откорма производится изменение параметров модели откорма путем перерасчета коэффициента k формулы (2) и коэффициента Р100 формулы (1) (см. рис.6).
Результаты имитационного и лабораторного моделирования свидетельствуют об эффективности связанного и адаптивного управления основными технологическими процессами откорма свиней. Но реализация таких систем возможно после создания и промышленной эксплуатации микропроцессорных систем точного управления электрифицированными процессами, обеспечивающих выполнение задаваемых технологических параметров.
В четвертой главе рассматриваются вопросы совершенствования технологического оборудования, режимов его работы, а также разработки новых систем контроля и управления технологическими процессами приготовления и раздачи жидких кормов для свиноводческих комплексов с учетом синергизма нового микропроцессорного управления и действующего технологического оборудования.
Кормление откормочного поголовья на свиноводческих комплексах осуществляется на основе полнорационных комбикормов, раздаваемых животным в виде жидкой смеси влажностью 75%. Жидкий корм соответствует физиологическим потребностям свиней, но является скоропортящимся продуктом, что требует его полной раздачи. Существующее электрооборудование с релейно-контактной автоматикой обладает низкой надежностью и функциональной недостаточностью. Совершенствование действующего оборудования и разработка точного управления потребовало изыскания новых способов оценки влажности жидкого корма в реальном масштабе времени, создания квазинепрерывного дозатора сухих комбикормов, на базе дискретных весов, модернизации технологической схемы и режимов поточных процессов приготовления и раздачи жидких кормов.
Определение параметров модели привесов и критериев откорма Постановка свиней на откорм Определение начальной массы животных Разделение животных по параметрам модели привесов P100 и k 0,9P100 0,9P100 0,9P100 P100,k 1,1P100 1,1P100 1,1P10,9 k 1,0 k 1,1 k 0,9 k 1,0 k 1,1 k Расчет доз кормления для различных групп свиней Раздача корма для различных групп свиней Расчет текущей массы для различных групп свиней Цикл откорма закончен? Определение фактической массы и сравнение с расчетной для различных групп свиней Выбор наилучших параметров модели привесов Рис.6. Алгоритм автоматизированного адаптивного откорма свиней Особенностью внедрения новой микропроцессорной системы управления в условиях действующего производства является необходимость ввода действия системы без остановки производства. Т.е. необходимо реализовать принцип вчера - старая система управления, сегодня - новая.
Серьезное сокращение времени разработки и внедрения достигнуто за счет ориентации на программно-технические средства общепромышленного применения, использования распределенной структуры, реализации потенциала синергизма взаимодействия микропроцессорного управления и старого технологического оборудования и разумного объединения информационноуправляющих функций АСУТП и возможностей оператора. Существенно повысить качество управления позволяет использование избыточных программно-технических возможностей для функциональной диагностики оборудования приготовления и раздачи жидких кормов.
АСУ ТП приготовления жидкого корма обеспечивает дозированную подачу сухого комбикорма и воды в смесительную ванну, суммирует расход комбикорма и воды, обеспечивает диагностику оборудования. Процесс замеса жидкого корма относится к процессам с большим запаздыванием, поэтому качество смеси необходимо обеспечивать за счет точной и равномерной подачи воды и сухого комбикорма. Для измерения расхода воды применен электромагнитный расходомер общепромышленного применения, а модернизация дискретных весов позволила обеспечить практически непрерывное дозирование комбикорма.
В АСУ ТП раздачи жидких кормов (рис.7), обеспечивающую одну линию раздачи жидких кормов необходимо предусмотреть выдачу доз в диапазоне 0..150 л в 144 групповые кормушки.
Одним наиболее вызывающим нарекания оборудованием раздачи жидких кормов является раздаточная тележка, двигающаяся по реечному пути с последовательным открытием и закрытием сливных кранов. Основными отказами для нее являются: буксование и пропуск крана. А наиболее неприятными отказами оборудования является превышение времени открытия крана при сливе дозы корма в групповой станок и сбой последовательности счета групповых станков с животными.
Первая авария, может вызываться различными причинами, но ее последствия могут привести к большим потерям жидкого корма. Поэтому при выдаче дозы жидкого корма осуществляется контроль промежутка времени, за который должна быть выдана заданная доза корма. При превышении времени выдачи заданной дозы корма, на пульт оператора выводится сообщение об аварии, которое дублируется звуковой или световой сигнализацией.
Вторая авария, вызываемая ошибкой подсчета последовательности станков с животными, может привести к нарушению процесса кормления.
Использование возможностей микропроцессорного контроллера позволяет также осуществить защиту асинхронных двигателей и учет потребляемой электроэнергии используемого электрооборудования.
Жидкий корм контроллер W=75% из системы приготовления 30 бит Управляющая 8 бит программа 1 бит Насос корма 6 бит Дискретно Выбор сектора сть опроса Расходомер 12 бит входов и корма установки Пуск/стоп выходов не RS212 Селекторная более Пульт оператора бит тележка мсек.
96(6 шт.) вывод ввод бит/с Групповые Положение дозы, л.
тележки, Групповые 144 байта расход кормушки корма, 6 х аварийные сообщения 3 байта Контроль Оператор поедаемости Рис. 7. Информационно-управляющая схема АСУТП одной линии раздачи жидких кормов Используя информацию от датчиков и оперативную диагностику в режиме реального времени, оператор кормосмесительной может предсказать возникновение неисправностей, выхода оборудования из строя и нарушение технологического процесса, что снижает время простоев технологического оборудования и возникновение аварийных ситуаций.
Управляющая технологическая программа является статической и динамической математической моделью объекта управления, обеспечивающей управление в реальном масштабе времени. При этом существенным является выбор языков программирования. Графические языки типа языка релейноконтактной символики (LD) или язык функциональных блоков (FBK) обладают наглядностью схем и соответствуют опыту аппаратного построения алгоритмов управления. Каждая строчка программы, написанной на языке релейноконтактной символики, представляет собой решение логического уравнения, с включением при необходимости счетных и временных функций. И эти языки вполне успешно применяются при автоматизации технологических процессов.
Но применение текстовых алгоритмических языков типа Automation Basic, имеет очевидные преимущества за счет математического описания алгоритма управления близкого к естественному языку и упрощения обмена информации Входы Выходы C P U с системами верхнего уровня, использующими подобные алгоритмические языки (рис.8).
Рис.8. Фрагмент прикладной программы, написанной на языке Аutomation Вasic в системе программирования Automation Studia Обслуживающий персонал легко освоил новую систему. Внедрение систем производилось без остановки производственных процессов. АСУТП КС обеспечивает оперативное изменение доз кормления, контроль процесс кормления, учет расхода сухого и жидкого корма. Разработанная система позволяет упорядочить процесс кормления и является мощным инструментом повышения эффективности и снижения издержек производства свинины.
В пятой главе приведены методики и результаты экспериментальных исследований разработанных систем и параметров технологических процессов приготовления и раздачи жидких кормов в условиях действующих свиноводческих комплексов. Одной из актуальных задач является оценка погрешности ручного управления технологическими процессами кормления свиней в условиях действующего производства. Для решения этой задачи предложено и экспериментально подтверждено использования информационной составляющей микропроцессорной системы управления.
Определяемое физиологическими потребностями животных необходимое количество сухого вещества в объеме жидкого корма, зависит не только от объема дозы, но и от влажности и плотности жидкого корма W M (1 ) * J *V, (12) C 1где M - масса сухого вещества, кг;W - влажность жидкого корма, %; J C плотность кормосмеси, кг/м3;V - объем жидкого корма, м3.
Таким образом, чтобы обеспечить энергетические потребности животных в соответствии с их половозрастными характеристиками мы должны обеспечить заданные влажность, плотность и объем жидкого корма.
Отклонения этих параметров от нормированных значений приводит к недокорму или перекорму животных. Например, при средней норме кормления в 6 л при влажности корма 75% животные получают по 1,76 кг комбикорма, а при 81% - 1,33 кг - на 34% меньше.
Опыты, проведенные совместно с аспирантом Журом А.А., показывают, что при ручном управлении среднее значение влажности корма составило 80,2%, вариационный размах 7,7%, среднеквадратичное отклонение 3.0% при проектной влажности 75.0% (табл.2). Влажность колебалась в пределах 84,6Е76.9%. Значительно лучшие результаты получены при испытаниях автоматизированной системы управления процессом приготовления жидкого корма, в которой используется автоматическое весовое дозирование комбикорма и поточное дозирование воды. Так, при проведении Государственных приемочных испытаний автоматизированной системы управления технологическим процессом кормления свиней, установлено, что среднее значение влажности корма составляетЦ 75,6%.
Для определения погрешности ручного дозирования была использована информационная часть микропроцессорной системы управления технологическим процессом раздачи жидкого корма, что позволило автоматизировать эти сложные эксперименты (рис. 9.).
При закрытых раздаточных кранах входной и выходной расходомеры показывают одинаковое значение расхода. Если открывается кран для выдачи корма в кормушку, расход корма через первый расходомер увеличивается. В тоже время через второй расходомер начинает проходить меньшее количество корма. При закрытии крана показания обоих расходомеров выравниваются.
Показания расходомеров соответствуют мгновенному расходу жидкого корма, тогда объемная доза корма выданная в i-ю групповую кормушку tзакр tзакр D(i) g(t)dt g(tk )* t tоткр tоткр где g(tk)- разность показаний расходомеров, л/сек.
Исследования проводились в секторах, обслуживаемых оператором средней квалификации, имеющим 3- летний стаж работы на этом месте.
Комбикорм Вода Микропроцессорный контроллер Программа, память данных v FE FE Жидкий корм Рис. 9. Технологическая схема приготовления и раздачи жидкого корма с автоматизацией экспериментальных исследований по определению дозы корма при ручном режиме раздачи. 1. Микропроцессорный контроллер; 2. Насос кормораспределения; 3. Быстродействующий пробковый кран; 4. Магистральный кормопровод;
Требуемая доза корма для выдачи в каждую кормушку сектора определялась из журнала доз, заполненного зоотехникам по кормам участка в зависимости от количества и потребности, животных в станке. Исследования показали, что общая средняя неравномерность выдачи дозы корма в ручном режиме за время испытаний составила 22%.
Обобщение результатов экспериментальных исследований систем автоматизации технологических процессов приготовления и раздачи жидких кормов на действующих комплексах и компьютерного имитационного моделирования позволили связать увеличение потоков информации в системах управления с их эффективностью (рис.10).
с уровня цеха на уровень цеха ОТЧЕТ ЗАДАНИЕ 14 байт / сут 726 байт / 2 раза Расход комбикорма в сутки Расход воды нормы кормления Расход энергии вид комбикорма Аварии оборудования Потери в год Обрабатываем Вид ый поток Отклонение от Комбикор Вода, Привесы, управления информации, задания, % м, М3 % бит/с тонн Ручной режим 20Е100 700 3650 Локальные АСУТП 640Е2000 3 70 3650 Интегрированная привесы 3000Е6000 0 АСУ (прогноз) возрастут Система управления технологическим процессом кормления свиней Объм Периодичность Источник/назначение Наименование параметра информа- ввода / вывода, с Ввод / вывод, (I/O) ции, бит Плановая доза корма Два раза в сутки Оператор, I 780 Текущая доза корма 0,1 Расходомер + ОЗУ, I 2 Положение раздаточных 30 0,1 Датчики конечного тележек положения, I Влажность жидкого корма 8 При необходимости Оператор, I Вид комбикорма 8 60 раз/2 часа Оператор, I Расход комбикорма 6Е60 0,1 Весы, I Расход воды 60 0,1 Расходомер воды, I Расход жидких кормов 60 0,1 Расходомер, I Состояние Функцио- 1 Оператор, O технологического нальная оборудования: диагностика Шнеки, затворы, 10Е100 0,1 Оборудование, O клапаны Двигатели тележки 60 0,1 Оборудование, O Рис.10. Информационная модель управления процессом кормления свиней.
Устранение ограничений релейно-контактных систем управления на основе информатизации технологического процесса откорма позволяет на свинокомплексе на 54 тысячи голов получить в год: уменьшение потерь комбикорма на 700 тонн, снижение расхода электроэнергии 21900 кВтч, повысить продуктивность не менее чем на 1,5...5 %.
Многолетняя эксплуатация систем точного приготовления и раздачи жидких кормов на свиноводческих комплексах Белая Русь и Борисовский и Государственные испытания на Белорусской МИС (протокол 36-92) показали значительные преимущества микропроцессорной системы по сравнению с типовым проектом КПС-54. Вероятность безотказной работы за период откорма возросла с 0,484 до 0,989. При этом технические характеристики разработанной микропроцессорной системы не уступают показателям аналогичных зарубежных систем. Персонал комплексов легко осваивает микропроцессорные системы. При этом достигается существенное улучшение условий и повышение престижности труда оператора свиноводческих комплексов.
Внедрение микропроцессорных систем приготовления и раздачи жидких кормов на действующих свиноводческих комплексах позволяет не только упорядочить технологические процессы, но дает возможность проведения широкомасштабных производственных исследований и является базой для создания иерархических систем управления откормом свиней.
Шестая глава посвящена обобщению методологии разработки и внедрения идеологии мехатронных систем в сельское хозяйство и в учебный процесс агроинженерных вузов.
Несмотря на современные трудности и финансовые проблемы большинства предприятий наблюдается устойчивый рост интереса к управлению электрифицированными технологическими и производственными процессами на основе микропроцессорной техники. Поэтому сейчас является актуальной разработка и апробация на конкретных примерах методологических основ построения современных информационно-управляющих систем, учитывающих особенности и максимально адаптированных к условиям современного сельскохозяйственного производства России и других стран СНГ. Основные методологические принципы можно сформулировать следующим образом:
- учет биотехнического характера сельскохозяйственного производства;
- максимальное использование программно-технических средств общепромышленного применения;
- ориентация на концепцию компьютерноЦинтегрированного производства;
- развитие научно-учебной базы агроинженерных университетов.
- ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 1. Перспективным направлением повышения эффективности свиноводства является совершенствование поточно-механизированных линий откорма свиней на базе микропроцессорной техники. При этом возникает задача обеспечения синергизма взаимодействия микропроцессорного управления и биотехнического объекта с оценкой влияния дополнительных затрат на конкурентоспособность производства.
2. Синтезирована модель оценки прибавки массы свиней на откорме с биологической интерпретацией входящих в нее коэффициентов. Данная модель позволяет оценить влияние флуктуаций параметров кормов, животных и доз корма на прибавку массы, осуществить выбор оптимальных доз корма по экономическим критериям и предложить решение задачи адаптивного управления откормом свиней в условиях действующих комплексов. Так, наличие погрешности дозирования при кормлении животных в диапазоне (5..30)% приводит к потерям прибавки массы на (0,5..6)%.
3. На основе имитационного моделирования создана методика оценки эффективности точного управления технологическими процессами откорма свиней. Разработанные математические и имитационные модели в электронных таблицах Excel позволяют реально оценить резервы производства, реализация которых возможна при применении новых информационных технологий управления. Так благодаря связанному управлению систем кормления и микроклимата достигается повышение рентабельности откорма на 2..5%. И здесь важно учитывать, что индивидуализация кормления и содержания животных позволяет учесть их биологическое разнообразие и, тем самым будет способствовать развитию генетического потенциала.
4. Предложен алгоритм и его программно-техническая реализация на базе интегрированных микропроцессорных контроллеров и ПЭВМ поискового адаптивного управления откормом свиней, обеспечивающих настройку параметров процесса откорма свиней с учетом конкретных параметров комбикорма, генетических данных животных и принятых критериев эффективности. Разработано экспериментальное программное обеспечение и проведены лабораторные исследования. Результаты используются в новых проектах.
5. Разработана новая методика экспериментальных исследований параметров технологических процессов в условиях производства с использованием информационной части микропроцессорной системы управления. Установлено, что отклонения доз корма от нормированных значений при ручном управлении достигают 20..40%, что приводит к потерям дорогостоящих ресурсов и повышению себестоимости продукции.
6. Созданы и защищены авторскими свидетельствами и патентами новые технические решения, обеспечивающие синергизм взаимодействия микропроцессорного управления и действующего технологического оборудования, позволяющие повысить качество и надежность выполнения технологических процессов. Особенно актуальным для пространственно распределенного и не полностью наблюдаемого технологического оборудования приготовления и раздачи жидких кормов является использование функциональной диагностики на основе избыточных программно-технических возможностей микропроцессорных контроллеров.
7. Разработаны системы точного приготовления и раздачи жидких кормов, которые прошли Государственные приемочные испытания и внедрены на свиноводческих комплексах Белая Русь и Борисовский.
Модернизированные системы приготовления и раздачи жидких кормов адаптированы к существующим свиноводческим комплексам и внедряются без остановки производства. Технической базой систем являются микропроцессорные контроллеры и измерительные приборы общепромышленного назначения. Программное обеспечение разработано на языках релейно-контактной символики и Automation Basic. Данная система применительно к свиноводческому комплексу с производительностью 540голов/год обеспечивает: повышение продуктивности свиней на откорме на (0,5...5)% за счет уменьшения погрешности дозирования; снижение непроизводительных потерь комбикорма до 700 тонн в год за счет обеспечения соответствия объемов приготавливаемого и раздаваемого жидкого корма и расхода электроэнергии на процессы приготовления и раздачи жидкого корма в 1,5-2 раза за счет применения поточного дозирования, облегчает условия труда и повышает престижность профессии оператора комплекса. Ожидаемый годовой эффект около 2 000 000 руб. Срок окупаемости капитальных затрат составляет менее года.
8. Разработаны и внедрены в Московском государственном агроинженерном университете им. В.П. Горячкина и Белорусском государственном аграрном техническом университете научно-учебные полигоны - лаборатории АСУ ТП, позволяющие осуществлять подготовку высококвалифицированных специалистов по новым технологиям управления.
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах.
1. Гируцкий, И.И. Микропроцессорная техника в системе кормоприготовления [текст] / И.И. Гируцкий, В.С. Досин, А.А. Жур. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1991. - N 7. - с.12-13.
2. Гируцкий, И.И. Учет расхода жидких стоков [текст] / И.И. Гируцкий, В.С.
Досин, А.А. Жур. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1993. - N 10. - с. 13-14.
3. Палкин, Г.Г. Идентификация животных на автоматизированных фермах [текст] / Г.Г. Палкин, И.И. Гируцкий // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1997. - N 11. - с.21-23.
4. Гируцкий, И.И. Основы компьютеризации кормления свиней на свинокомплексах Беларуси [текст] / И.И. Гируцкий //Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2003. - №2.-с.52--56.
5. Гируцкий, И.И. Инновационная технология подготовки специалистов по компьютеризации сельхозпроизводства [текст] / И.И. Гируцкий, В.И.
Загинайлов, Ю.А. Судник //Механизация и электрификация сельского хозяйства. № 8, 2005.-с.2-4.
6. Гируцкий, И.И. Оценка эффективности модернизации систем управления кормлением свиней на комплексах [текст] / И.И. Гируцкий //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2005. - № 10. -с. 17-19.
7. Гируцкий, И.И. Адаптивное управление откормом свиней [текст] / И.И.
Гируцкий //Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2005. - №12.- с. 3942.
8. Гируцкий, И.И. Теоретические основы связанного управления процессами кормления и создания микроклимата [текст] / И.И. Гируцкий, А.Ю.
Кучинский // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2006.- № 3. - с. 22-24.
9. Бородин, И.Ф. Практика создания учебно-научного полигона информационно-управляющих систем в агроинженерном университете [текст] / И.Ф. Бородин, И.И. Гируцкий, Ю.А. Судник // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2006. - №11. - c. 51-53.
10. Гируцкий, И.И. Внедрение информационно-управляющих систем в сельскохозяйственное производство [текст] / И.И. Гируцкий, // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2007. - №2. - с.52-54.
11. Гируцкий, И.И. Контроль параметров жидкого корма на свиноводческих комплексах [текст] / И.И. Гируцкий,А.А. Жур // Вестник Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина - 2007. - №3(часть 2). - с.49-52.
12. Гируцкий, И.И. Состояние и перспективы внедрения информационноуправляющих систем в сельскохозяйственное производство [текст] / И.И.
Гируцкий, // Вестник Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина. - 2007. - №2. - с.18-21.
13. Гируцкий, И.И. Микропроцессорное оборудование для раздачи жидких кормов в промышленном свинокомплексе [текст] /И.И. Гируцкий // Техника и оборудование для села. - 2003.-№ 2. - с.12.
14. Гируцкий, И.И. Учебно-научная лаборатория на базе промышленных контроллеров [текст] / И.И. Гируцкий, // Промышленные контроллеры и АСУ, №9, 2007, с.36-40.
15. Гируцкий, И.И. Эффективность компьютеризации технологических процессов в свиноводстве [текст] / И.И. Гируцкий, В. С. Досин, Г.Г. Палкин // Вести ААН Республики Беларусь. - Минск. - 1995. - N1.-с.102-107.
16. Гируцкий, И.И. Компьютеризация и эффективность сельскохозяйственного производства [текст] / И.И. Гируцкий // Агроэкономика. - Минск. - 1996. - N 3. Цс.13-14.
17. Гируцкий, И.И. Тенденции развития свиноводства в США [текст] / И.И.
Гируцкий, А.А. Жур // Агроэкономика. -Минск. - 1997. - N 12. - c.15-16.
18. Гируцкий, И.И. Современные подходы к крупномасштабному производству свинины [текст] / И.И. Гируцкий, А.А. Жур, И.В. Конашенко // Агропанорама. -Минск. - 1998. - N 1. - с.17-20.
19. Гируцкий, И.И. Модернизация системы раздачи кормов на свинокомплексе Белая Русь [текст] / И.И. Гируцкий, А.Н. Кунцевич // Агропанорама. Минск. - 1998. - N 4. - с.23.
20. Гируцкий, И.И. Первичное информационное обеспечение животноводства при автоматизации ферм [текст] / И.И. Гируцкий, Г.Г. Палкин // Известия Академии аграрных наук республики Беларусь. - Минск - 1997. - N 4. - с.4548.
21. Павловский, В.А. Из опыта производства свинины в Германии [текст] / В.А. Павловский, И.И. Гируцкий //Агропанорама. - Минск. - № 3, 1998 г., с.24-26.
22. Гируцкий, И.И. Компьютеризация сельхозпроизводства - путь к успеху [текст] Агропанорама. - Минск - 2001. - №2. - с.10-12.
23. Гируцкий, И.И. Пути повышения эксплуатационной надежности микропроцессорных систем управления [текст] / И.И. Гируцкий, А.А. Жур //Агропанорама. - Минск - 2001. - №3. - с.16-20.
24. Гируцкий, И.И. Переоснащение системы кормораздачи на свинокомплексах Беларуси [текст] / И.И. Гируцкий, А.А. Жур, В.А. Павловский //Сельскохозяйственный Вестник. - Минск.- № 12, 2001.-с. 18-19.
25. Гируцкий, И.И. Информационное обеспечение технологических процессов промышленного производства свинины [текст] / И.И. Гируцкий, Н.В. Гущо, В.А. Павловский //Агропанорама. - Минск - 2002. - №2. - с.29-32.
26. Гируцкий, И.И. Подготовка специалистов по автоматизированным системам управления для предприятий АПК [текст] / И.И. Гируцкий //Вышэйшая школа. - Минск - 2002. - №2.- с.21-24.
27. Гируцкий, И.И. Информатизация как фактор энерго- и ресурсосбережения на свинокомплексах [текст] / И.И. Гируцкий, В.А. Павловский // Електифiкацiя та автоматизацiя сiльского господарства. Киев, НАУ. 2002. - №1.-с.113-118.
28. Гируцкий, И.И. Программно-информационное обеспечение диагностики технологического процесса кормления свиней [текст] / И.И. Гируцкий, А.А.
Жур // Агропанорама. - Минск - 2003. - №1. -с. 6-10.
29. Герасимович, Л.С. Возможности компьютеризированных контроллеров B&R 2000 в автоматизации экспериментальных исследований параметров технологических процессов [текст] / Л.С. Герасимович, И.И. Гируцкий, Ю.В.
Гагаков // Агропанорама. - Минск - 2003. - №5. - с. 18-21.
30. Гируцкий, И.И. Теоретические основы автоматизации производства в условиях модернизации промышленного свиноводства [текст] / И.И.
Гируцкий // Известия НАН республики Беларусь Серия: агропромышленное производство. - Минск - 2003.- №3. - с. 94-98.
31. Гируцкий, И.И. Практика модернизации систем управления технологическими процессами кормления свиней [текст] / И.И. Гируцкий //Известия НАН республики Беларусь Серия: агропромышленное производство. - Минск № 3, 2004.- с.102-105.
32. Гируцкий, И.И. Опыт эксплуатации микропроцессорных систем управления технологическими процессами приготовления и раздачи жидких кормов на свиноводческих комплексах [текст] / И.И. Гируцкий, А. А. Жур // Ефективн корми та годвля. 2007. № 1.- с. 50.
33. Гируцкий, И.И., Микропроцессорная система приготовления и раздачи жидких кормов [текст] / И.И. Гируцкий, В.С. Досин, Е.И. Мурашко // Научно-практический опыт в агропромышленном производстве. БФ ВНИИТЭИ агропром, Мн.; 1991 г.
34. Гируцкий, И.И. Система учета выхода навозных стоков [текст] / И.И.
Гируцкий, В.С. Досин, Е.И. Мурашко, А.А. Жур //Научно-практический опыт в агропромышленном производстве, N 093, БФ ВНИИТЭИ агропром, Мн., 1992 г.
35. Гируцкий, И.И. Интегрированная система управления технологическим оборудованием свинокомплекса [текст] / И.И. Гируцкий //Научнопрактический опыт в агропромышленном производстве БФ ВНИИТЭИ агропром, N 234, 1991.
36. Гируцкий, И.И. Автоматизированная система управления приготовлением и раздачей жидких кормов /[текст] И.И. Гируцкий, В.С. Досин // Достижения науки и передовой практики, рекомендуемые для внедрения в агропромышленное производство республики Беларусь. сер.3.Мех., 1993.- с.18-20.
37. Гируцкий, И.И. Новое поколение микропроцессорной техники в автоматизации свиноводства [текст] / И.И. Гируцкий // Проблемы развития аграрной энергетики : Сборник научных трудов. Выпуск 3/под ред. В.И.
Русана.: Мн. :УП "Технопринт", 2003..-с.177-181.
38. Гируцкий, И.И. Модель связанного управления технологическими процессами кормления и микроклимата при откорме свиней / И.И.
Гируцкий, А.Ю. Кучинский [текст] // Методы исследований и результаты разработок техники для ресурсосберегающих технологий сельского хозяйства: в 2-х т./ Под общ.ред. В.Н.Дашкова.-Мн.,2005.-(Сб.ст.
Международной науч.-практич. Конф./РУНИП ИМСХ НАН Беларуси), т.2.-с.99-107.
39. Гируцкий, И.И. Модель прогнозирования прибавки массы свиней [текст] / И.И. Гируцкий, Е.Г. Гриневич // Методы исследований и результаты разработок техники для ресурсосберегающих технологий сельского хозяйства: в 2-х т./ Под общ.ред. В.Н.Дашкова.-Мн.,2005.-(Сб.ст.
Международной науч.-практич. конф. /РУНИП ИМСХ НАН Беларуси), т.2.-с.107-114.
40. Гируцкий, И.И. Эксплуатация микропроцессорной системы нормированного кормления свиней [текст] / И.И. Гируцкий, А.А. Жур // Эксплуатация, ремонт и восстановление сельскохозяйственной техники. Доклады Международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию факультета механизации сельского хозяйства, Горки,1997,с.215-217.
41. Гируцкий, И.И. Компьютеризация свиноводческих комплексов [текст] / И.И.
Гируцкий // Эксплуатация, ремонт и восстановление сельскохозяйственной техники. Доклады Международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию факультета механизации сельского хозяйства, БСХА, Горки,1997,с.217-221.
42. Гируцкий, И.И. Модернизация системы управления кормлением свиней на на участке воспроизводства совхоза-комбината УБорисовский. /[текст] И.И.
Гируцкий, В.А. Павловский, А.А. Жур // Наука-производству. Материалы четвертой международной научно-практической конференции. Гродно.
ГГАУ.2001. с.298-301.
43. Герасимович, Л.С. Теоретические предпосылки информатизации сельскохозяйственных технологических процессов [текст] / Герасимович Л.С., И.И. Гируцкий // Проблемы разработки автоматизированных технологий и систем автоматического управления сельскохозяйственного производства. /Сборник докладов Международного научно-технического семинара.(14-15 мая 2002 года, г. Углич). Москва, 2002 г.-с.226-230.
44. Гируцкий, И.И. Компьютерные технологии в кормлении свиней [текст] / И.И. Гируцкий //Проблемы разработки автоматизированных технологий и систем автоматического управления сельскохозяйственного производства :
cборник докладов Международного научно-технического семинара.(14-мая 2002 года, г. Углич). Москва, 2002 г.-с.196-200.
45. Гируцкий, И.И. Автоматизация промышленного производства свинины [текст] / И.И. Гируцкий, В.А. Павловский, А.П. Василица //Научнотехнический прогресс в области механизации, электрификации и автоматизации сельского хозяйства : Доклады международной научнотехнической конференции (Минск, 10-13 июня 2002 г.), т.2.-Мн.:
БеНИИМСХ, 2002.-с.177-183.
46. Гируцкий, И.И. Энерго- и ресурсосберегающая модернизация системы раздачи жидких кормов на свиноводческих комплексах. [текст] / И.И.
Гируцкий // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве.
Труды 3-ой Международной научно-технической конференции 14-15 мая 2003 г.,ч.3, Москва, ГНУ ВИЭСХ.-с.269-271.
47. Гируцкий, И.И. Интеграция задач экономического и технологического уровней при управлении производством свинины [текст] / И.И. Гируцкий // Модельные программы реструктуризации и реформирования АПК. Доклады 2-й Международной научной конференции. 23-24 октября 2003 г. Часть 2.
Информационные технологии для обработки экономической информации и принятия управленческих решений. Минск. БГАТУ. 2003.-с.170-176.
48. Гируцкий, И.И. Адаптивное управление откормом свиней в условиях промышленных комплексов [текст] / И.И. Гируцкий //Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 4-й Международной научнотехнической конференции (12-13 мая 2004 года, г. Москва, ГНУ ВИЭСХ). В 4-х частях. Часть 3. Энергосберегающие технологии в животноводстве и стационарной энергетике. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2004.-169-174.
49. Gerasimovitch, L. Energy-ecologial results of computer based feeding of pigs [текст] / L. Gerasimovitch, I. Hirutski // Advanced technologies for energy producing and effective utilisation. Proceedings of the International Scientific Conference.- Latvia, Jelgava, 2004.-p.17-20.
50. Гируцкий, И.И. Информатизационные резервы повышения эффективности свиноводческих комплексов [текст] / И.И. Гируцкий //Ресурсосберегающие технологии в сельскохозяйственном производстве: в 2 т.( Сб. ст.
Международной науч.-практич. Конф./РУНИП "ИМСХ НАН Беларуси"), Мн., 2004 г., (Научное издание), т.2.-с.85-91.
51. Гируцкий, И.И. Взаимодействие науки и образования при подготовке специалистов по новым технологиям управления [текст] / И.И. Гируцкий // Инновационное образование в техническом университете: Международная научно-методическая конференция. Казань: Изд-во казан. Гос. Тех. Ун-та.
2004.-с.170-173.
52. Гируцкий, И.И. Точное управление откормом свиней [электр.] / И.И.
Гируцкий //Идентификация систем и задачи управления: Труды 6-й Международной конференции, Москва, 29 января - 1 февраля 2007, Институт проблем управления имени В.А. Трапезникова РАН, ISBN 5-20114992-8.- с.508-524.
Рекомендации для науки, производства и образования 53. Гируцкий, И.И. Методология и программно-технические средства построения АСУ технологическими процессами сельскохозяйственных предприятий [текст] / И.И. Гируцкий, Л.Л. Брутман, В.С. Досин. - Минск:
Изд-во БеНИИНТИ, 1991. - 81 с.
54. Рекомендации по модернизации систем управления технологическими процессами в свиноводстве [текст] / Гируцкий И.И., Жур А.А., Кучинский А.Ю. Минск, БГАТУ. 2005 г.-45 с.
55. Гируцкий, И.И. Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) [текст] / Конспект лекций. Минск.
БГАТУ. 2002. 277 с.
56. Гируцкий, И.И. Автоматизированные системы управления предприятием (АСУП) [текст] /Конспект лекций. Минск. БГАТУ. 2004.-163 с.
Авторские свидетельства и патенты 1. А.С. 1743511. Опубл. 01.03.92./Гируцкий И.И., Досин В.С. Устройство для раздачи жидких кормов.
2. А.С. 1806572. Опубл. 07.04.93. Бюл. N 13./Гируцкий И.И., Досин В.С.
Устройство для раздачи жидких кормов.
3. А.С. 1822686. Опубл. 23.06.93. Бюл. N 23./Гируцкий И.И., Досин В.С..
Способ приготовления и раздачи жидкого корма в животноводческих помещениях.
4. А.С. 1825606. Опубл. 07.07.93.Бюл. N 22./Гируцкий И.И., Досин В.С., Брутман Л., Жур А.А. Способ раздачи жидких кормов.
5. Патент РБ №4260 на изобретение от 02.04.02./Способ раздачи жидких кормов./Гируцкий И.И., Павловский В.А., Семижон А.В.
6. Патент РБ на полезную модель №522 от 07.02./ Автоматическая кормораздаточная установка для жидких кормов. Гируцкий И.И., Павловский В.А.
7. Патент РБ на полезную модель № 787 от 12.07. 2002 г.
/Автоматизированный дискретный дозатор. Гируцкий И.И. Павловский В.А.
8. Решение о выдаче патента на полезную модель РБ по заявке №20040597от 17.12 2004 г./Устройство контроля параметров микроклимата. Гируцкий И.И., Кучинский Ю.А.
9. Патент на полезную модель РБ №2323. Автоматизированная система откорма свиней. Гируцкий И.И., Кучинский Ю.А.