Устройство для управления освещенностью в теплице Советский патент 1989 года по МПК A01G9/24 

о

ГчЭ

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам для регулирования параметров микроклимата теплиц, парников и пр., и может быть использовано в теплицах, оборудованных протяженными осветительными установками.

Цель изобретения - снижение энергозатрат.

На чертеже изображена блок-схема устход элемента И 20 соединен с входом второго комбинационного блока 21, предназначенного для формирования управляющих команд на уменьшение светового потока све- тотрона. Выходы комбинационного блока 21 соединены с отключающими входами магнитных пускателей 16.

Выход сигнализатора 6 снегопада соединен с входом первого элемент-а НЕ 22,

ройства для управления освещенностью ввыход которого подключен к второму входу

г гтпптт/ U С1п з11лритя М 9П Rufvnn ппгчгпа HAAjf urirri Чпг

теплице.

Устройство содержит датчик I наружной освещенности, который соединен с первым пороговым элементом 2. Его выход подключен к одному из входов первого элеэлемента И 20. Выход программного блока 7 соединен с входом второго элемента НЕ 23, выход которого подключен к входу элемента ИЛИ 19. Вторые входы комбинационных блоков 15 и 21 подсое25

мента И 3, предназначенного для выпол- динены к выходу генератора 24 тактовых

нения функции логического умножения. Вы-

ход этого элемента подключен к одному из входов первого элемента ИЛИ 4, предназначенного для выполнения функции логического сложения. Выход последнего элемента соединен с входом электропривода 5, кото- 20 рый предназначен для прворота экранов 6 светотрона.

К второму входу элемента И 3 подключен выход программного блока 7, который предназначен для выдачи временной команды или окон чание режима «день, т. е. сеанса досвечивания. Второй вход первого элемента ИЛИ 4 связан с выходом сигнализатора 8 снегопада, который предназначен для выдачи логической команды в случае выпадания осадков в виде снега.

Устройство также содержит датчик 9 внутренней освещенности, задатчик 10 внутренней освещенности, элемент 11 сравнения, вход которого связан с выходами датчика 9 и задатчика 10, а выход связан с входом третьего порогового элемента 12, предназначенного для выдачи логического сигнала, когда рассогласование превзойдет некоторое заданное пороговое значение. Выход этого элемента подсоединен к первому входу второго элемента И 13, второй вход которого связан с выходом программного блока 7. Выход элемента И 13 подсоединен к первому входу третьего элемента ИЛИ 14, второй вход которого подключен к выходу сигнализатора 8 снегопада. Выход элемента ИЛИ 14 связан с первым входом первого комбинационного блока 15, предназначенного для формирования управляющих команд на увеличение светового потока светотрона. Выходы комбинационного блока 15 соединены с пусковыми входами магнитных пускателей 16, каждый из которых предназначен для подачи и снятия питания с определенной группы ламп 17 светотрона.

Выход элемента 11 сравнения подключен также к входу второго порогового элеимпульсов, предназначенного для задания частоты подачи команд подключения или отключения групп ламп 17, а другие входы комбинационных блоков 15 и 21 соединены соответственно с выходом элемента И 20 и выходом элемента ИЛИ 14.

Устройство работает следующим образом.

В режиме «Ночь, когда растениям свет не нужен, сигнал с программного блока 7 отсутствует. Поскольку на входе элемента И 3 один из сигналов равен нулю, то равен нулю и его выходной сигнал. Если при этом равен нулю сигнал с сигнализатора 8 снегопада, то равен нулю выходной сигнал элемента ИЛИ 4, поступающий на вход электропривода 5, в ре- 30 зультате чего экран 6 находится в закрытом состоянии.

В режиме «День сигнал с выхода программного блока 7 поступает на вход элемента И 3. Если при этом естественная освещенность, измеряемая датчиком 1 наружной освещенности, станет больше некоторого минимального уровня, на который настроен пороговый элемент 2, то на его выходе появляется сигнал, поступающий на другой вход элемента И 3. Поскольку оба входных сигнала этого элемента не равны нулю, то появляется сигнал на выходе этого элемента, что вызывает подачу сигнала с выхода первого элемента ИЛИ 4 на вход электропривода 5, который переводит экран 6 в открытое состояние, лс при котором естественный свет проникает внутрь теплицы. Если в режиме «День при наличии сигнала с программного устройства 7 естественная освещенность, измеряемая датчиком 1 наружной освещенности станет меньше уровня, на который настроен 50 первый пороговый элемент 2, то сигнал на выходе последнего исчезает, в результате происходит обнуление сигналов на выходе первого элемента И 3 и первого элемента ИЛИ 4. Обнуление сигнала на входе электропривода 5 приводит к тому, что

35

40

мента 18. Выход этого элемента сое- 55 экран 6 поворачивается в закрытое полоход элемента И 20 соединен с входом второго комбинационного блока 21, предназначенного для формирования управляющих команд на уменьшение светового потока све- тотрона. Выходы комбинационного блока 21 соединены с отключающими входами магнитных пускателей 16.

Выход сигнализатора 6 снегопада соединен с входом первого элемент-а НЕ 22,

выход которого подключен к второму входу

С1п з11лритя М 9П Rufvnn ппгчгпа HAAjf urirri Чпг

элемента И 20. Выход программного блока 7 соединен с входом второго элемента НЕ 23, выход которого подключен к входу элемента ИЛИ 19. Вторые входы комбинационных блоков 15 и 21 подсое5

динены к выходу генератора 24 тактовых

импульсов, предназначенного для задания частоты подачи команд подключения или отключения групп ламп 17, а другие входы комбинационных блоков 15 и 21 соединены соответственно с выходом элемента И 20 и выходом элемента ИЛИ 14.

Устройство работает следующим образом.

В режиме «Ночь, когда растениям свет не нужен, сигнал с программного блока 7 отсутствует. Поскольку на входе элемента И 3 один из сигналов равен нулю, то равен нулю и его выходной сигнал. Если при этом равен нулю сигнал с сигнализатора 8 снегопада, то равен нулю выходной сигнал элемента ИЛИ 4, поступающий на вход электропривода 5, в ре- 0 зультате чего экран 6 находится в закрытом состоянии.

В режиме «День сигнал с выхода программного блока 7 поступает на вход элемента И 3. Если при этом естественная освещенность, измеряемая датчиком 1 наружной освещенности, станет больше некоторого минимального уровня, на который настроен пороговый элемент 2, то на его выходе появляется сигнал, поступающий на другой вход элемента И 3. Поскольку оба входных сигнала этого элемента не равны нулю, то появляется сигнал на выходе этого элемента, что вызывает подачу сигнала с выхода первого элемента ИЛИ 4 на вход электропривода 5, который переводит экран 6 в открытое состояние, с при котором естественный свет проникает внутрь теплицы. Если в режиме «День при наличии сигнала с программного устройства 7 естественная освещенность, измеряемая датчиком 1 наружной освещенности станет меньше уровня, на который настроен 0 первый пороговый элемент 2, то сигнал на выходе последнего исчезает, в результате происходит обнуление сигналов на выходе первого элемента И 3 и первого элемента ИЛИ 4. Обнуление сигнала на входе электропривода 5 приводит к тому, что

5

0

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам для регулирования параметров микроклимата теплиц, парников и пр., и может быть использовано в теплицах, оборудованных протяженными осветительными установками. Целью изобретения является снижение энергозатрат. Заданный уровень освещенности в теплице поддерживается с учетом естественной освещенности и ступенчатого подключения или отключения ламп. Кроме того, при наличии снегопада все лампы 17 автоматически включаются, экраны 6 поворачиваются в открытое положение для обеспечения обогрева кровли теплицы и предотвращения накопления снега или льда. Это достигается работой программного блока 7, сигнализатора 8 снегопада. В устройстве при всех возможных условиях обеспечивается минимальное подключение ламп 17, что регулируется введением датчика внутренней освещенности 9. 1 ил.

динен с первым входом второго элемента ИЛИ 19, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И 20. Выжение.

В режиме «Ночь сигнал с выхода программного блока 7 на вход второго элемента И 13 не поступает, если при этом отсутствует сигнал с сигнализатора 8 снегопада, то при отсутствии сигналов на обоих входах второго элемента ИЛИ 14 с выхода последнего не поступают команды на пусковой вход первого комбинационного блока 15. В этом случае с его выхода не поступает команд на пусковые входы магнитных пускателей 16 ламп 17. Одно- кременно при отсутствии сигнала с выхода программного блока 7 на входе элемента НЕ 23 на выходе последнего появляется сигнал, поступающий на вход элемента ИЛИ 19. С выхода этого блока сигнал подается на вход третьего блока И 20, на второй вход которого при отсутствии сигнала с сигнализатора 8 снегопада также поступает сигнал с выхода элемента НЕ 22. Поэтому с выхода элемента И 20 поступает сигнал на пусковой вход комбинационного блока 21, подающего команды на отключающие входы магнитных пускателей 16 ламп 17. Таким образом, в режиме «Ночь в случае отсутствия сигнала с выхода сигнализатора 8 снегопада лампы светотрона отключены.

Если при этом в режиме «День за 10 счет изменения естественной освещенности возрастает освещенность внутри теплицы настолько, что разность сигналов датчика 9 внутренней освещенности и задатчика 10 внутренней освещенности, определяемая эле- 5 ментом 11 сравнения, становится положительной и по абсолютной величине большей чем уставка порогового элемента 18, то на выходе последнего появляется сигнал, который поступает на вход элемента ИЛИ 19. Поэтому появившийся на выходе элемента ИЛИ 19 сигнал поступает на вход эле.мента И 20. На другой вход этого элемента при отсутствии сигнала с сигнализатора 8 снегопада поступает сигнал с выхода элемента НЕ 22. Таким образом, на 25 выходе элемента И 20 появляется сигнал, который поступает на вход сброса комбинационного блока 15 и на пусковой вход комбинационного блока 21. В результате команды, поступавшие с выходов комбинационного блока 15 на пусковые входы магВ режиме .«День сигнал с программного блока 7 поступает на вход элемента И 13, одновременно в результате появления этого сигнала и на входе элемента НЕ 23, на выходе последнего пропадает сигнал, который ранее (в режиме «Ночь) 30 нитных пускателей 16 сняты чтТ) П ЯРТ

z i/ JbE г isE ™ьГ„-j: 1, - Spzrr4™ ro :-.ных сигнала не равны нулю, то на его вы-тотрона по очереди откаючаются а осве

ходе появляется сигнал, который, пройдя щенность в тепл це уменьшаемся

Если она снижается настолько, что разность между сигналами датчика 9 внутренней освещенности и задатчика 10 внутренней освещенности станет по абсолютной

величине меньше уставки порогового элечерез элемент ИЛИ 14, поступает на пусковой вход комбинационного блока 15 и на вход сброса комбинационного блока 21. В результате обнуляются все команды, поступавшие ранее на отключающие входь

магнитных пускателей 16 с выходов комби- ,. .., ,9 тп гыгиа

национного блока 21, и одновременно ком- Т ° бинационный блок 5 поочередно подает -™ следовательно. ичсредни подаетобнуляются выходные сигналы элемента

ИЛИ 19 и элемента И 20. В результате обнуления сигнала, ранее поступающего ча

.е„„„ „а грегий вход кв„6„„а„ ио„«-го-6™. , п 1:;ГГе °„. ка 15 тактовых импульсов с выхода гене-кращается « t iuipuHd про ратора 24 тактовых импульсов. Таким образом, отдельные группы ламп 17 свето-При переходе из режима «День в р.-- трона включаются, а освещенность внутрижим «Ночь пропадает сигнал на выход, теплицы увеличивается. Если освещенностьпрограммного блока 7 В этом c lVMac об внутри теплицы возрастает настолько, что55 нуляется сигнал на выхо1е Э1емента И i

команды на пусковые входы магнитных пускателей 16. При эгом периодичность подачи ко.манд соответствует периоду поступразность между сигналами датчика 9 внут ренней освещенности и задатчика 10 внут ренней освещенности по абсолютной вели

а при отсутствии сигна.чп о выхода сигн.ч лизатора 8 снегопадана выходе элемента ИЛИ 4. При этом электропрнво .

чине станет меньшей уставки порогового элемента 12, то сигнал с выхода последнего перестает поступать на вход элемента И 13, выходной сигнал которого становится равным нулю. В результате обнуляется выходной сигнал э.пемента ИЛИ 14, поступавший ранее на пусковой вход комбинационного блока 15, и-процесс подключения групп ламп прекращается.

Если при этом в режиме «День за 0 счет изменения естественной освещенности возрастает освещенность внутри теплицы настолько, что разность сигналов датчика 9 внутренней освещенности и задатчика 10 внутренней освещенности, определяемая эле- 5 ментом 11 сравнения, становится положительной и по абсолютной величине большей чем уставка порогового элемента 18, то на выходе последнего появляется сигнал, который поступает на вход элемента ИЛИ 19. Поэтому появившийся на выходе элемента ИЛИ 19 сигнал поступает на вход эле.мента И 20. На другой вход этого элемента при отсутствии сигнала с сигнализатора 8 снегопада поступает сигнал с выхода элемента НЕ 22. Таким образом, на 5 выходе элемента И 20 появляется сигнал, который поступает на вход сброса комбинационного блока 15 и на пусковой вход комбинационного блока 21. В результате команды, поступавшие с выходов комбинационного блока 15 на пусковые входы маг0 нитных пускателей 16 сняты чтТ) П ЯРТ

величине меньше уставки порогового эле .., ,9 тп гыгиа

Т ° -™ следовательно. обнуляются выходные сигналы элемента

, п 1:;ГГе °„. кращается « t iuipuHd про При переходе из режима «День в р.-- жим «Ночь пропадает сигнал на выход, программного блока 7 В этом c lVMac об нуляется сигнал на выхо1е Э1емента И i

а при отсутствии сигна.чп о выхода сигн.ч лизатора 8 снегопадана выходе элемента ИЛИ 4. При этом электропрнво .

переводит экран 6 в закрытое положение. Кроме того, обнуление выходного сигнала программного блока 7 на входе элемента И |3 вызывает обнуление выходного сигнала последнего, а при отсутствии сигнала с вынаружной освещенности, подключенный через первый пороговый элемент к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу программного блока, электропривод, связанный с экраном.

15

хода сигнализатора 8 снегопада - обнуле- а также магнитные пускатели, каждый из

ния выходного сигнала элемента ИЛИ 14,которых соединен с группой ламп, отлипоступающего на пусковой вход комбина-поющееся тем, что, с целью снижения энерционного блока 15. Это делает невозмож-гозатрат, оно снабжено тремя элементами

ным включение ламп. Одновременно при об-ИЛИ, сигнализатором снегопада, датчиком

нулении выходного сигнала программного10 внутренней освещенности, задатчиком внутблока 7 появляется сигнал на выходе эле-ренней освещенности, элементом сравнения мента НЕ 23 и, следовательно, выходного сигнала элемента ИЛИ 19. В результате при отсутствии сигнала с выхода датчика сигнализатора 8 снегопада и, следовательно, при наличии выходного сигнала элемента НЕ 22 оба входных сигнала элемента И 20 не равны нулю и, таким образом, с его выхода поступает сигнал на пусковой вход

комбинационного блока 21, что приводит к,

последовательному отключению всех групп20 го элемента И, второй вход которого через

ламп.первый элемент НЕ связан с первым выЕсли появляется сигнал на выходеходом сигнализатора снегопада, причем втосигнализатора 8 снегопада, то он черезрой выход последнего подключен к вт орому

элемент ИЛИ 4 поступает на вход элек-входу первого элемента ИЛИ, первый вход

тропривода 5, который переводит экран 6 вкоторого подключен к выходу первого элеоткрытое положение, независимо от того,25 мента И, выход которого соединен с вхокакой режим предписывается программнымдом электропривода, а датчик внутренней

блоком 7, и независимо от - условий ее-освещенности подключен к первому входу

тественной освещенности. Одновременно cat-элемента сравнения, второй вход которого

нал с выхода сигнализатора 8 снегопадасвязан с задатчиком внутренней освещенчерез элемент ИЛИ 14 поступает на пус-„ ности, а выход посредством второго пороковой вход комбинационного блока 15. В ре- гового элемента сообщен с вторым входом

вторым и третьим пороговыми элементами, вторым и третьим элементами И, двумя элементами НЕ, двумя комбинационными блоками и генератором тактовых импульсов, причем выход программного блока подключен к первому входу второго элемента И и через второй элемент НЕ - к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьезультате поочередно подключены все лампы независимо от режима работы и условий освещенности. При этом отсутствие выходного сигнала элемента НЕ 22 блокирует появление выходного сигнала элемента И 20, что обеспечивает невозможность поступления сигнала на пусковой вход комбинационного блока 21, отключающих команд с его выходов на магнитные пускатели 16 и, следовательно, отключения ламп 17.

Формула изобретения

Устройство для управления освещенностью в теплице, содержащее датчик

35

второго элемента ИЛИ и через третий пороговый элемент подключен к второму входу второго элемента И, выход которого сообщен с первым входом третьего элемента ИЛИ, при этом второй вход последнего связан с первым выходом сигнализатора снегопада, а выход подключен к первым входам первого и второго комбинационных .блоков, вторые входы которых связаны с выходом генератора тактовых им- 40 пульсов, а третьи входы подключены к выходу третьего элемента И, причем выходы первого и второго комбинационных блоков соединены с последующими входами магнитных пускателей.

наружной освещенности, подключенный через первый пороговый элемент к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу программного блока, электропривод, связанный с экраном.

а также магнитные пускатели, каждый из

ренней освещенности, элементом сравнения

,

го элемента И, второй вход которого через

вторым и третьим пороговыми элементами, вторым и третьим элементами И, двумя элементами НЕ, двумя комбинационными блоками и генератором тактовых импульсов, причем выход программного блока подключен к первому входу второго элемента И и через второй элемент НЕ - к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьегового элемента сообщен с вторым входом

второго элемента ИЛИ и через третий пороговый элемент подключен к второму входу второго элемента И, выход которого сообщен с первым входом третьего элемента ИЛИ, при этом второй вход последнего связан с первым выходом сигнализатора снегопада, а выход подключен к первым входам первого и второго комбинационных .блоков, вторые входы которых связаны с выходом генератора тактовых им- пульсов, а третьи входы подключены к выходу третьего элемента И, причем выходы первого и второго комбинационных блоков соединены с последующими входами магнитных пускателей.