Автоматическое устройство управления поливными агрегатами Советский патент 1984 года по МПК A01G25/16 

триггер по установочному единичному входу, причем второй вход схемы ИЛИ и обнуляющий вход триггера второй цепочки подключены к выходу делителя

1087122

устройства, а установочный единичный вход триггера первой цепочки подключен к входу инвертора этой цепочки.

1 . АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙ ство УПРАВЛЕНИЯ ПОЛИВНЫМИ АГРЕГАТАМИ, содержащее последовательно подключенные к таймеру делитель, первый счетчик с дешифратором, две схемы совпадения и первый реверсивный счетчик, причем вторые входы схем совпадения соединены соответственно с выходами реле давления и таймера, а также блок обнуления реверсивного, счетчика, последовательно включенные блок задержек и третью схему совпадения, выход которой присоединяется к электрогидроуправляемой . задвияске, четвертую схему совпадения, связанную с вторьм выходом делителя, и пятую схему совпадения, включенную между выходом и входом реверсивного счетчика, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения )Идиента полезного использования оборудования оросительной системы и повышения надежности его работы, устройство снабжено вторьм счетчиком с дешифратором, шестой схемой совпадения и нторьм реверсивHbw счетчиком, последовательно включенными между первым деи:ифратором и блоком задерх ек, а также схемой ИЛИ между блоком обнуления и обнуляющими входами обоих реверсивных счетчиков, второй вход которой вместе с обнуляющим входом второго счетчика и входом блока задержек подключен к третьему выходу делителя, причем второй выход второго Дешифратора подключен к входу второй схемы совпадения, а третий выход - к объединенным обнуляющему входу первого счетчика, входам блока задержек и пятой схеме совпадения, по одному входу пятой и четвертой схем совпадения, два входа шестой связаны соответственно с вторым выходом делителя, выходом третьей, первой схем совпа(О дения и таймера, а дополнительными входами блока задержек являются (Л выходы делителя и первого реверсивного счетчика, выходом - второй вход третьей схемы совпадения, входом второго реверсивного счетчика - выхо;, четвертой схемы совпадения. 2.Устройство по п. 1 ,о т л и ч а ю-, щ е е с-я тем, что.блок задержек со00 дерхсит дополнительный счетчик с дешифратором, входы которого подключены к выходу делителя и через инверto ю тор - к обнуляющему входу первого счетчика устройства, а выход подключен к двум последовательным цепочкам, выходы которых являются входами третьей с}семы совпаде1гия устройства, включающим соответственно: первая - инвертор, подключенный к первому реверсивному счетчику устройства, схему совпадения, схему ИЛИ и триггер по обнуляющему входу, а вторая - инвертор, подключенный к выходу второго реверсивного счетчика устройства, схему совпадения и

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при автоматическом управлении дождевальными машшами и агрегатами при поливе: сельскохозяйственных культур, Известно автоматическое устройство управлеиия поливными агрегатами, содержащее последовательно подключенные к таймеру делитель, первый счетчик с дешифратором, две схемы совпадения и первый реверсивный счетчик так, что вторые входы ,схем совпадения соед1шеш 1 сооответственио с выходами реле давления и таймера, а также блок, обнуления реверсивного счетчика, последовательно включенные блок задержек и третью схему совпаде ния, выход .которой присоединяется к электрогидроуправляемой задвижке, четвертую и пятую схемы совпадения соответственно, связанную с выходом делителя и вклоченную между выходом и входом реверсивного счетчика 11 j . Недостатком этого устройства является низкий коэффициент использования оборудования оросительной системы вследствие невозможности включе ния ранее не работавших агрегатов взамен .выключившихся по программе по лива, заданной в цикле передачи информации, вплоть до окончания текущего полива,и связанной с этим яеравномерности загрузки. Кроме того, устройство предусматривает фиксированн о одинаковую задержку включения что приводит не только к неравномерности загрузки,-но и к возможным гидроударам в сети, что снижает надежность системы полива в целом. Целью изобретения является увеличение коэффициеита полезного использования оборудования ороситель-ной системы к повышение надежности его работы. Цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно вклю-. ченными между первым дешифратором и блоком задержек вторым счетчиком с дешифратором, шестой схемой сов-, падений и вторым реверсивным счетчиком, а также схемой РШИ между блоком обнуления и обнуляющими входами обоих реверсивных с четчиков, второй вход которой вместе с обнуляю цим входом второго счетчика и входом блока задержек подключен к третьему выходу делителя, причем агорой выход втррого дешифратора подключен к входу второй схемы совпадення, а третий выход - к объединенньв4 обнуляющему входу первого счетчика, входам блока задержек и пятой схеме совпадения, по одному входу пятой и четвертой схем совпадения, два входа шестой связаны соответственно с вторым выходом делителя, выходом третьей, первой схем совпадения и таймера, а дополнительными входами блока задержек являются выходы делителя и первого реверсивного счетчика, выходом - второй вход третьей схемы совпадения, входом второго реверсивного счетчика - выход четвертой схемы совпадения. Кроме того, для осуществления требуемых задержек у поливных агрегатов блок задержек содержит дополнительный счетчик с дешифратором, входы которого подключены к выходу делителя и через инвертор - к обнуляющему входу первого счетчика устройства, а выход подключен к двум последовательным цепочкам, выходы которых являются входами третьей схемы совпадения устройства, включающим соответственно: первая инвертор, подключенный к первому реверсивному счетчику устройства, схему совпадения, схему ШШ н триггер по обнуляющему входу, а вторая инвертор, подключенный к выходу второго реверсивного счетчика устройства, схему совпадения и триггер 3 по установочному единичному входу, причем второй вход схемы ИЛИ и обнуляющий вход триггера второй цепочки подключены к выходу делителя устройства, а установочный единичный вход триггера первой цепочки подключен к входу инвертора этой цепочки. На фиг.1 представлена функционал ная схема автоматического устройстна управления поливньм агрегатом; на фиг,. 2 - схема блока задержек это го устройства; на фиг.З - возможный вариант временных диаграмм сигналов в автоматическом устройстве управле ния . Устройство содержит таймер 1, де литель 2, счетчики 3 и 4 с дешифраторами, реверсивные счётчики 5 и 6, устройство 7 обнуления реверсивньрс счетчиков, схему 1-У1И 8, блок 9 заде жек, схемы 10 - 15 совпаденин. Блок 9 задержек (фиг,2) выпол нен из следующих элементов: инверторы 16 - 18, счетчик 19 с. дешифратором, схемы 20 и 21 совпадения, схема ИЛИ 22, тригерры 23 и 24. Раб та устройства управления поливом поясняется с помощью времепньсс диа рамм сигналов устройства 25 - 41, в полненных для случаев размещения устройства на 2-м и п -м поливных агрегатах, где диаграмма 25 - выходной сигнал таймера 1; 26 и 27 выходной сигнал схемы 10 совпадения снимаемый с дешифратора счетчика 3 для устройства 2-го и п-го поливны агрегатов; 28 - сигнал, подаваемый отiреле давления на вход схемы 10 совпадения; 29 и 30 - выходной сигнал схемы П совпадения для устройства 2-го и п-го агрегатов; 31 Диаграмма выходного сигнала схемы 13 совпадения при размещении устрой ства на поливном агрегате; 32 и 33 - диаграммы сигналов, пода ваемых на входы 20 и 21 схем совпад ния с дешифратора счетчика 19 блока 9 задержек для устройств 2-го и п-го поливных агрегатов; 34 сигналы подаваемые с выхода дели теля 2 на вход схем 12 и 14 совпадения; 35 и 36 - для диаграммы выходных сигналов триггера 24 при размещении устройства на 2-ом и пом агрегатах; 37 и 38 - выходные сигналы триггера 23 для устройств 2-го и п - ого поливных агрега24тов диаграммы 39-41 - сигналы Соответственно выходах О, 1, 2 дешифратора счетчика 4. Автоматическое устройство управ-, ления поливным агрегатом устанавлииается на каждом из дождевальпых агрегатов системы. При этом вход устройства присоединяется к реле давления, а выход - к электрогидравлическому реле управляемой задвижки агрегата. Питание электрических узлов устройства осуществляется от аккумуляторной батареи, входящей в комплект электрической защиты дождевальной машины. Устройство работает следующим образом. Поливной сезон разбивают на некоторое количество одинаковых промежутков времени . (период информационной связи), причем для удобства эксплуатации целесообразно выбирать при работе с широкозахватными машинами период связи Tj , равный 1-2 сут. С такой цикличностью вся оросительная система будет переходить в режим передачи информации Диаграмма 25, фиг.З) благодаря синхронной работе устройства Н51 всей системе. Период передачи информации состоит ил двух равных интервалов времени: периода передачи информации с длительностью полива Т. и периода передачи информации о задержке начала полива Т, в каждом из которых выделены равные промежутки времени для связи последовательно со всеми .долздевальными машинами системы. В это же время в трубопроводах оросительной системы создается некоторая последовательность перепадов давления, воспринимаемая реле давления на всех дождевальных машинах (диаграмма 28). По длительности совпадения промежутка времевьщеленного для некоторой машины системы, и пониженного давления в трубопроводе определяется продолжительность задержки или длительности полива. В устройстве это достигается следующим образом. Кварцевый генератор 1 формирует импульсы определенной частоты (диаграмма 25) . Делитель 2 частоты имеет четыре выхода с различными коэффициентами деления: с наименьшим - выход, связанный с входом 5 счетчика выход, связанный с входом 5 блока 9 задержек,с наибольшим, определяющим периодом Т,. выход, подающий сигналы обнуления счетчика 4, реверсивных счетчиков 5 и 3, триггеров 23 и 24 блока 9 задержек, приводящий автоматическое устройство в исходное начальное сос тояние. Последовательно на выходах 1, 2,...,п счетчика 3с дешифратором, ведущего счёт на п , создаются импульсы (диaгpaм в I 25 и 27 для случаев размео ения устрой ства на 2-м и h -6м агрегатах , раз шающие прохождение в устройстве сиг нала от реле давления. Номер выхода дешифратора счетчика 3 соответствуе условному номеру поливного агрегата на котором размещено данное устройство. Так как счетчик 4 находится в нулевом состоянии, то в зависимос ти от длительности принятого сигнала давления, приходящегося на интер вал времени существования сигнала, на некотором выходе дешифратора -счетчика 3 находится количество импульсов, прошедших с выхода таймера 1 через схему II совпадения на суммирующий вход реверсивного счет чика 5 (диаграммы 29 н 30 для случаев расположения устройства на 2-о и п -агрегатах . В некотором масшта бе впоследствии это и будет опреде лять продолжительность пол10а данной машиной. По окончании периода передачи информации о длительности полива Трд |л +1 мпульс, появлйювщйся на входе счетчика 3, приводит к его обнулению и к переходу счетчика 4 из состояния О в состояние I (диаграммы 39 и 40), На выходе его дешифратора появится сигнал, разрешающий прохождение импульсов от таймера в соответствующийданной машине интервал времени в зависимости от длительности периода давления в этом интервале, На диаграмме 28 видно, что в выделенный для второй .дождевальной; машины интервал времени периода (диаграМма 26 ), отсутствовал сигнал пониженного давления от реле, и в реверсивньш счетчик 6 через схему 13 совпадения информация не поступала, в то время как в реверсивный счетчик 6 п-го агрегата благодаря наличию сигнала от реле давления, .приходящегося на соответствующий ии 26 тервал( диаграмма 27), прошло два импульса от таймера 1 (диаграмма 31). После завершения периода передачи информации о задержке полива по всем п агрегатам сигнал, появляющийся на п +I-OM выходе дешифратора счетчика 3, переводит счетчик 4 в состояние 2 (диаграммы 40 и.41). Этим дается разрешение на прохождение импульсов от делителя 2 (диаграмма 34) через схему 14 совпадения на вычитаю1ций вход реверс;ивного счетчика 6, если последний находится не в нулевом состоянии. Иначе вычитания не происходит и реверсивный счетчик остается в нуле. Переход счетчика 4 в состояние 2 производит обнуление и остановку счетчика 3. Начинается период возможного полива Tg, в котором,в принципе, возможна работа каких-либо дождевальных машин в полив. По первому входу блока 9 задержки снр мается присутствующий до сих пор сигнал обнуления и остановки счетчика 19. Таким образом, сметчики 3 и 19 работают в проанвофазе. Это позволяет иметь различные по длительности HHTepBaja i обращения к дождевальным машинам в периоде передачи информации и в периоде возможного полива Тп.р в зависимости от коэффициентов деления, выбранных в делителе по выходам, связанным с входом счетчика 3 и с пятым входом блока 9 задержек Попадание какой-либо информации в реверсивный счетчик 5 и выход его из нулевого состояния приводит к появлению на третьем входе Олока 9задержек, т.е. к переходу триггера 24 в единичное состояние, что видно на диаграммах 35 и 36.соответственно для устройств 2-го и п-го поливных агрегатов. Включение дождевальной машины в полнв злектрогидравлическим реле возможно только при наличии сигналов на входах схемы 15 совпадения, т.е, после записи некоторой информации в реверсивный счетчик 5 необходим перевод триггера 23 в единичное состояние, что возможно только при нулевом состоянии реверсивного счетчика 6 и при наличии разрешающего сигнала на обращение к машине в период Т, от дешифратора счетчика 19. Если реверсивный счетчик 6 находится в нулевом состоянии сразу после завершения периода 7 передачи информации, как, например, у 2-го агрегата, то после появления с задержкой t2 созданной счетчиком 19, первого импульса обращения к 2-й маиине (диаграмма 32) происходит установка триггера 23 в единичное состояние и включение машины в полив (диаграмма 37). Поливной агрегат под номером п получил информацию о задержке полива (диаграмма 31) , поэтому первоначально должно произойти вычитание в реверсивном счетчике 6 до нуля, т.е. необходимо появление двух импульсов от делителя 2, через схему 14 совпадения (диаграмма ЗА) , что создает задержку во включении полива для г - rd агрегата (диаграмма 38). Для исключения одновременного срабатывания машин для п- го агрегата вносится дополнительная постоянная задержка V , действующая п.ри включении с момента обнуления реверсивного счетчика 6. С момента начала полива с выхода схемы 15 совпадения передается потенциал, разрешающий прохождение импульсов от делителя 2 через схему 12 совпадения на вычитающий вход реверсивного счетчика 5. После его обнуления через третий вход блока 9 задержек и инвертор 17 сигнал прикладывается к одному-из входов схемы 20 совпадения. По первому же импульсу обращения к соответствующей машине с выхода дешифратора счетчика; 19 через элемент ИЛИ 22 триггер 24 обнуляется и выключает элект рогидравлическое реле. Полив прекра щается и дается запрет на прохожде2 8 ние вычитающих импульсов через схему 12 совпадения. Период возможного полива Tg завершается появлением импульса, обнуляющего все счетчики и триггеры, снимающего через счетчик 4 сигнал запрета снета счетчика 3. YctройствО вновь переводится в начальное состояние и начинается период передачи информаг ии. Для создания возможности вмешательства в работу обслуживающего персонала системы предусмотрена воз можность обнуления реверсивных счетчиков 5 и 6 от устройства 7 обнуления. Использование устройства управления поливными агрегатами дополнительно позволяет путем передачи дополнительной информации о задержке на полив каждому из поливных агрегатов, не увеличивая пропускной способности гидравлической сети, максимально использовать ее в течение всего цикла полива. Взамен выключившихся по заданной в цикле передачи информации программе также по программе могут включаться нопые поливные агрегаты. Это повьш1ает коэффициент полезного использования оборудования оросительной системы, позволяет выравнять; нагрузку на насосные агрегаты и трубопроводы в течение цикла полива, что благоприятно, сказывается на гидротехническом оборудовании. Годовой экономический эффект от внедрения устройства на одной оросительной сис1еме с пятнадцатью дождевальными машинами типа Фрегат составит около 2000 руб.

1

IM

2Г li

tk

Фиг.г

it

Ten

23

. 30

31

П П П n П П

X

П П П

I

JLJ

JJ J

35

J« -J6

JfL

.37

M

Ton

:J

Гл

J9

.40

. 41