Мостовое устройство для сельскохозяйственных работ Советский патент 1991 года по МПК A01B51/00 A01G1/00 

О5 N3 СП

со ел J

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к автоматизации выращивания овощных культур.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства за счет выполнения операций рабочими органами с учетом оценки качества их функционирования.

На фиг. 1 изображена схема мостового устройства, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - схема блока управления мостовым устройством; на фиг. 4 - схема блока управления и приводов управления электродвигателями; на фиг. 5 - алгоритм выполнения операций процесса управления.

Мостовое устройство состоит из фермы 1 с кареткой 2 для крепления рабочих органов 3 и ходовой части с приводом в виде электродвигателей 4, а также колесами 5.

Мостовое устройство снабжено датчиками 6 состояния почвы и растений, сумма- тором 7, делителем 8, задатчиком 9 числа датчиков. Устройство имеет блок 10 управления, приводы перемещения фермы, каретки, рабочих органов и поворота рабочих органов в виде блоков 11 -15 управления и электродвигателей 4 фермы, каретки 16, рабочих органов 17, подъема-опускания 18 и поворота 19 рабочих органов 3. Датчики 6 связаны с рабочими органами 3 и установлены за ними по ходу движения фермы I, а выходы датчиков 6 посредством сумма- тора 7 подключены к первому входу делителя 8, к его второму входу подключен задатчик 9 числа датчиков, а выход делителя 8 связан с входом блока 10 управления, первый выход которого соединен с блоком 11 управления электродвигателем 4 фер- мы, второй выход соединен с блоком 12 управления электродвигателем каретки 16, третий выход соединен с блоком 13 управления электродвигателем 18 подъема-спуска; ния рабочих органов, четвертвый выход соединен с блоком 14 управления электродви- гателем 19 разворота рабочих органов, пятый выход соединен с блоком 15 управления электродвигателем 17 рабочих органов.

Кроме того, блок 10 управления вклю- чает аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 20, центральный процессор (ЦП) 21, запоминающее устройство (ЗУ) 22, цифро- аналоговый преобразователь (ЦАП) 23 и коммутатор 24, причем вход блока 10 управления соединен с входом АЦП 20, вы- ход которого соединен с первым входом ЦП 21, первый выход которого соединен с входом ЗУ 22, выход которого соединен с вторым входом ЦП 21, второй выход которого соединен с ЦАП 23, выход которого соединен с коммутатором 24, первый выход которого соединен с первым выходом блока 10 управления, второй выход - с вторым выходом блока 10, третий - с третьим,

четвертый - с четвертым и пятый - с пятым выходом блока 10 управления.

Блок 11 управления/электродвигателем 4 фермы содержит усилитель сигналов (УС 1), широтно-импульсныйпреобразователь

(ШИП 1), усилитель мощности (УМ 1), причем вход блока 11 соединен с входом УС 1, выход которого соединен с входом ШИП 1, выход которого соединен с входом УМ 1, выход которого соединен с выходом блока 11, выход которого соединен с электродвигателем 4 фермы, а блоки 12, 13, 14, 15 содержат элементы, аналогичные блоку 11, и своими выходами соединены соответственно с электродвигателями 16, 18, 19 и 17. По краям обрабатываемых участков установлены возвышающиеся над почвой направляющие 25 в виде рельсов для движения колес 5.

Мостовое устройство работает следующим образом.

Мостовое устройство, опирающееся фермой 1 через колеса 5 на направляющие 25, устанавливают в начало обрабатываемого участка. Оператор в зависимости от требуемой технологической операции выбирает программу, по которой осуществляется управление мостовым устройством. С пульта управления (не показан) оператор дает команду ЦП 21. «Пуск программы. ЦП 21 считывает из ЗУ 22 соответствующую программу, по которой осуществляется запланированный вид работ. После этого начинается отработка программы. ЦП 21 выдает сигнал пуска электродвигателю 17 рабочих органов 3 и датчиков 6, затем выдает сигнал электродвигателю 18 подъема-опускания рабочих органов 3 установить их в рабочее положение и сигнал электродвигателю 4 фермы начать движение. Мостовое устройство начинает движение вдоль обрабатываемого участка почвы, при этом рабочие органы 3 воздействуют на почву или растения, осуществляя запланированный вид работ, а датчики 6 начинают измерение параметров.

Рассмотрим алгоритм выполнения процесса управления рабочими органами и ходовой частью в зависимости от качества выполнения технологического процесса.

Датчики 6 формируют электрические сигналы информации о состоянии почвы или растений после воздействия на них рабочих органов 3/Сигналы поступают на вход сумматора 7, где суммируются, затем сумма сигналов поступает на вход делителя 8, где усредняется в зависимости от количества датчиков, задаваемых задатчиком 9 числа датчиков, после этого обработанная сумма сигналов поступает на вход АЦП 20, где данная аналоговая сумма преобразуется в цифровую информацию, после чего эта цифровая информация поступает на вход ЦП. Центральный процессор (ЦП) проводит анализ полученной информации. Если полученный сигнал Л равен сигналу ст, находящемуся в запоминающем устройстве (ЗУ) (фиг. 5) в пределах допуска, то ЦП не проводит дальнейший анализ информации, а анализирует новую информацию, поступающую от датчиков 6. Если полученный сигнал X-L не равен сигналу а, находящемуся в ЗУ, то ЦП анализирует сигнал Xi - больше он или меньше сигнала о. Если сигнал Xi больше сигнала а, проводится анализ больше или меньше сигнал Xi сигнала Л, находящегося в ЗУ. Если сигнал Xi больше Д, то ЦП выдает сигнал аварийной остановки «Стоп систем и отключает электродвигатель 17 рабочих органов 3 и электродвигатель 4 фермы 1. Это имеет место в тех случаях, когда происходит поломка оборудования или требуется его наладка. Если сигнал меньше Д, ЦП выдает сигнал на корректировку режима работы электродвигателя 17 рабочих органов 3 на величину «S или электродвигателя 4 фермы 1 в зависимости от выбранной программы. Это анализ сигнала превышающего величину сигнала о.

Если сигнал Х меньше сигнала а, проводится анализ больше или меньше сигнал Xi сигнала у, находящегося в ЗУ. Если сигнал Xi меньше v ЦП выдает сигнал аварийной остановки «Стоп систем, -свидетельствующий о том, что произошла поломка оборудования, требуется его наладка или работа оборудования не удовлетворяет требуемому качеству, Если сигнал А больше Y, ЦП выдает сигнал на корректировку режимов работы электродвигателя 17 рабочих органов 3 на величину -)-S или электродвигателя 4 фермы 1 в зазисимости от выбранной программы.

Таким образом, корректировка режимов работы рабочих органов и электродвигателя фермы происходит тогда, когда сигнал от датчиков Xi меньше Д и больше у. Если сигнал выходит за установленные границы, ЦП выдает сигнал аварийной остановки «Стоп систем.

Рассмотрим, как отрабатываются сигна- „-;LI управления, которые выдает ЦП. Если требуется изменить режим работы рабочих органов или электродвигателя фермы, ЦП выдает сигнал, который поступает на ЦАП, где числовая информация преобразуется в пропорционал&кое напряжение. После этого сигнал поступает, на коммутатор, где переадресуется соответствующему блоку управления электродвигателем. В блоке управления электродвигателем сигнал поступает в усилитель сигнала (УС) для усиления его величины, затем сигнал поступает на , ШИП, где сигналы с разными амплитудами преобразуются в сигналы с одинаковой амплитудой, после чего сигнал поступает на УМ и подается на исполнительный электродвигатель.

Увеличивая или уменьшая величину подаваемого напряжения на электродвигатели, регулируют режимы работы рабочих органов или режим движения фермы. 5 В конце теплицы ЦП 21 выдает сигнал останова электродвигателю 4 фермы и электродвигателю 17 рабочих органов, затем дается сигнал электродвигателю 1.8 на подъем рабочих органов 3 и электродвигателю 16 каретки 2 на перемещение рабочих органов 3 на ширину их захвата. После этого ЦП 21 дает сигнал пуска электродвигателю 17 рабочих органов 3 и датчиков 6, затем выдает сигнал электродвигателю 18 опустить рабочие органы 3 в

5 рабочее положение и сигнал электродвигателю 4 фермы начать движение в обратном направлении. Мостовое устройство начинает движение вдоль обрабатываемого участка почвы, при этом рабочие органы 3 воздействуют на почву или растения, осу

0 ществляя запланированный вид работ, а датчики б начинают измерение параметров. При достижении мостовым устройством начала теплицы оно останавливается, ЦП 21 отключает электродвигатель 17 рабочих ор5 ганов и электродвигатель 4 фермы. При необходимости данный цикл работы может повторяться.

При использовании различных датчиков 6 можно контролировать различные параметры технологического процесса и развития

0 растений. Например, используя датчики 6, определяющие рыхлость почвы, можно контролировать качество фрезерования почвы, используя датчики 6, определяющие влажность почвы, можно контролировать качество работы поливного оборудования, определять мес5 та, где требуется дополнительный полив и оперативно его осуществлять. Применяя другие типы датчиков 6, можно определять участки посевов, страдающие от недостатка питательных веществ, и своевременно проо изводить подкормку. Можно определить наличие вредителей, болезней, сорняков и производить обработку требуемых участков ядохимикатами.

Формула изобретения

5

Мостовое устройство для сельскохозяйственны/ работ, содержащее установленную на направляющих ферму с кареткой для крепления рабочих органов, приводы перемещения фермы и каретки, привод рабочих 0 органов и блок управления, причем соответствующие выходы последнего связаны с приводами перемещения фермы и каретки, а также с приводом рабочих органов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет выполнения операций рабочими органами с учетом оценки качества их функционирования, оно снабжено приводом поворота рабочих органов, датчиками состояния почвы и растений, сумматором, делителем и задатчиком числа датчиков, причем датчики состояния почвы и растений установлены за рабочими органами по ходу движения фермы, а выход каждого из датчиков состояния почвы и растений посредством сумматора подключен к

информационному входу делителя, к управляющему входу которого подключен задат- чик числа датчиков, при этом выход делителя связан с входом блока управления, к соответствующему выходу которого подключен привод поворота рабочих органов.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для автоматизации выращивания овощных культур Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства за счет выполнения операций рабочими органами с учетом оценки качества их функционирования Устройство содержит ферму с кареткой для крепления рабочих органов и приводами перемещения фермы, каретки, рабочих органов и поворота рабочих органов. Датчики 6 состояния почвы и растений посредством сумматора 7 и делителя 8 подключены к входу блока 10 управления, выходы которого связаны с соответствующим приводом. К управляющему входу делителя 8 подсоединен задат- чик числа датчиков. При перемещении фермы 1 соответствующее рабочее орудие устанавливается на каретке Датчики 6 состояния почвы и растений определяют качество рабдты рабочего орудия и по этим сигналам блок 10 осуществляет коррекцию их работы Усреднение сигналов с датчиков 6 осуществляется в делителе 8 в зависимости от типа рабочего орудия и типа измеряемого сигнала. 5 ил se (/

-10

Фие.1

/;

о

vb

-И

JJ JJJ JJTJX

Фиг. 2

i -i

-i

. j

j

-i i i

Выбор программы работы

Пуск программы

Корректировка режима рабочих органов ми ходобой части на

Управление , рабочим и органами

с-1

Установка рабочих органов 6 рабочее положение

Управление ходовой частью

Koppe/f/nt/paSxa режима радо - ц их орган о 6 или хода бой

UO.C/77U

на +„ 5