Система управления орудием лова Советский патент 1979 года по МПК A01K79/00 

Изобретение относится к области промышленного рыболовства, а именно к системам управления орудием лова на глубине. Известна система управления тралом на глубине, включающая комплекс судно-ваертрал, привод траловой лебедки, датчики глубины трала и косяка рыбы, а также контур регулирования глубины трала посредством изменения скорости судна, содержащий главную силовую установку судна, регулятор скорости судна и блок суммирования, взаимосвязанные так, что выход регулятора скорости судиа связан со входом силовой установки, на первый вход блока суммирования подключен выход датчика глубины косяка рыбы, на второй вход - датчик глубины трала, вход последнего связан с выходом комплекса судно-ваер-трал, а первый выход привода траловой лебедки и выход главной силовой установки соединены соответственно с первым и вторым входами комплекса судно-ваер-трал 1. Известная система имеет недостаточно широкий диапазон автоматического регулирования глубины трала, не позволяет осуществлять траление на номинальной скорости и не имеет надежных средств защиты от перегрузок главной силовой установки в переходном процессе при подъеме и спуске трала. Целью изобретения является устранение указанных недостатков. Поставленная цель достигается тем, что система дополнительно содержит логический переключатель и контур регулирования глубины трала посредством измекерия лТ,лины ваеров, включаюидий регзлятор длины ваеров, блок определения расчетной длины ваеров, датчики усилия в ваерах и рабочей длины вытравленных ваеров, блок измерения перегрузок траловой лебедки, блок измерения перегрузок главной силовой установки, датчик мощности главной силовой установки, к трем входам логического переключателя подключены соответственно выход блока измерения перегрузок трзловой лебедки, выход блока определения расчетной длины ваеров, блок суммирования глубины косяка рыбы и трала, три выхода логического переключателя подключены соответственно к входу регулятора длины ваеров и к двум входам регулятора скорости судна, выход регулятора длины ваеров подключен к входу привода траловой лебедки, к третьему входу регулятора скорости судна подключен выход блока измерения перегрузок главной силовой установки, которого связан с выходом датчика мощности силовой установки, подключенного к выходу главной силовой установки, вход датчика усилия в ваерах связан со вторым ,выходом привода траловой лебедки и со .входом блока измерения нерегрузок траловой лебедки, выход иривода траловой лебедки, связанный с комилексом судно-ваертрал,, подключен также к входу датчика рабочей длины вытравленных ваеров, выход которого связан с иервым входом блока определения расчетной длины ваеров, ко второму входу которого подключен выход датчика глубины косяка рыбы.

При этом логический переключатель содержит три коммутирующих элемента и устройство, управляющее этими элементами, причем первый коммутирующий элемент включен между вторым входом и первым выходом логического переключателя, второй коммутирующий элемент - между первым входом и вторым выходом, третий коммутирующий элемент - между третьим входом и третьим выходом логического переключателя, а два входа управляющего устройства соединены соответственно с первым и вторым входами логического переключателя.

Кроме того, блок определения расчетной длины ваеров содержит два операционных усилителя, нри этом выход первого усилителя подключен к первому входу второго усилителя, первый и второй входы указанного блока подключены соответственно ко входу первого усилителя и второму входу второго усилителя, а выход блока - к вы,ходу, второго усилителя.

Предложенная система поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена функциональная схема системы автоматического управления тралом;

на фиг. 2 - функциональная схема логического переключателя;

на фиг. 3 - функциональная схема блока определения длины ваеров;

на фиг. 4 а - график изменения глубины- хода трала при спуске трала, где по оси абсцисс отложено время, по оси ординат - глу,бина;

на фиг. 46 - график изменения скорости судна при спуске трала, где по оси абсцисс отложено время, по оси ординат - скорость;

на фиг. 40 - график изменения длины ваеров при спуске трала, где по оси абсцисс отложено время, по оси ординат - длина;

на фиг. 4 г - график изменения глубины хода трала при подъеме трала, где по оси абсцисс отложено время, а по оси ординат- глу,бина;

на фиг. 4 д - график изменения скорости судна при подъеме трала, где по оси абсцисс отложено время, а по оси ординат- скорость;

на фиг. 4 е - график изменения длины ваеров при подъеме трала.

Система автоматического управления орудием лова, например, тралом на глубине содержит комплекс / - сзДно-ваер-трал, два контура регулнрования комплексом, логический переключатель 2 работы контуров и датчик 3 глубины косяка рыбы (р).

В контур управления глубиной трала посредством изменения скорости судна входит главная силовая установка 4, регулятор скорости судна 5, блок 6 суммирования, датчик 7 глубины трала (h,), вход которого соединен с выходом комплекса /.

Логический переключатель 2 имеет три входа и три выхода. Выход блока суммирования 6 подключен на третий вход логического переключателя 2, а второй и третий выходы переключателя 2 подключены соответственно на первый и второй входы регулятора скорости судна 5. Выход этого регулятора через главную силовую установку 4 соединен с первым входом комплекса /. Выходы датчиков 3,7 глубины косяка рыбы и глубины трала соединены со входами блока суммирования 6.

Контур управления глубиной трала посредством изменения длины ваеров содержит привод 8 траловой лебедки, своим первым выходом соединениый со вторым входом комплекса /, регулятор 9 длины ваеров, вход которого подключен на первый выход логического переключателя 2, а его выход соединен со входом привода 8 траи1овой лебедки, блок 10 измерения перегрузки траловой лебедки, блок // определения расчетной длины ваеров, датчик 12 усилия (Т) в ваерах, датчик 13 рабочей длины вытравленных ваеров (LS). Входы этих датчиков соответственно подключены к первому и второму выходам привода 8 траловой лебедки. Выход датчика 12 усилия в ваерах соединен со входом блока 10 измерения перегрузки траловой лебедки. Выход этого блока соединен с нервым входом логического переключателя 2. Ко второму входу логического переключателя 2 подключен выход блока /,/ определения расчетной длины ваеров. На первый и второй входы этого блока соответственно подключены выходы датчика 13 длины вытравленных ваеров и датчика 3 глубины косяка рыбы.

Кроме того, в систему автоматического управления входит блок 14 измерения перегрузки главной силовой установки, своим выходом подключенный на третий вход регулятора скорости судна 5 и датчик 15 мощности (р) главной силовой установки, выход которого соединен со входом блока 14, а вход. - с выходом силовой установки 4. Логический переключатель 2 выполнен на базе трех коммутирующих элементов и устройства, управляющего этими элементами.

Первый коммутирующий элемент 16 включен между вторым входом и первым

выходом логического переключателя 2. Второй коммутирующий элемент 17 сключен первым входом и вторым выходом логического переключателя. Третий коммутир}Ю1Днй элемент IS в {лючен между третьим входом и третьим выходом логического переключателя. Входы управляющего устройства 19 включены соответствеино на первый и второй входы логического переключателя 2.

Логический переключатель на основании поступающей на его входы информации обеспечивает в соответствии с принятым алгоритмом работы системы автоматическое включение и выключение контуров. Блок // выполнен иа базе двух операционных усилителей. Первым входом блока // является вход усилителя 20. Выход последнего подключен к первому входу усилителя 21, выполняющего функцию сумматора, второй его вход является вторым входом блока 11, а выход усилителя 21 является выходом блока 11 определения расчетной длины ваеров. Функциональный усилитель 20 реализ)ет зависимость глубины хода трала от длины ваеров для номинальной скорости тралеиия.

Работу автоматической системы иаведения трала рассмотрим для режимов подъема и спуска трала.

При спуске трала, если глубина рыбы hy больше глубины трала AT, на выходе блока 6 появляется сигнал рассогласования Д/г+(/гр -/Zf).

Сигнал о глубине рыбы /Zp поступает на функциональный усилитель 20 блока //, воспроизводящий зависимость глубины погружения трала для номинальной скорости траления в функции длины ваеров. На выходе усилителя 20 появляется сигнал, пропорциональный расчетной длине ваеров Lp. В результате сравнения на сумматоре 21 сигнала Lp с сигналом L,, поступающим с датчика 13 рабочей длины ваеров, на выходе блока // появляется сигнал, пропорциональный изменению рабочей длины ваеров на величину +AL.

Управляющий сигнал рассогласования -f ДА через коммутирующий элемент 18, находящийся во включенном состоянии, поступает на регулятор 5, который, воздействуя на силовую установку 4, уменьшает скорость хода судна до минимально допустимой скорости траления. Усилие в ваерах при снижение скорости с)дна остается меньше допустимой величины, поэтому сигнал на выходе блока 10 равен нулю.

Управляющий сигнал -fAL через коммутирующее устройство 16, находящееся во включенном состоянпи, поступает на регулятор 9 длины ваеров, который включает привод 5 на стравливание ваеров.

Поскольку скорость опускания трала при снижении скорости судна до минимально допустимого значения выше скорости

опускания за счет стравливания ваеров, то к моменту выхода трала на заданный горизонт лебедка не успевает стравить необходимую длииу ваеров и продолжает работать в прежием режиме. Но уже при подходе трала к заданной глубине регулятор 5, работая в линейном режиме, начиет увеличивать скорость судиа. Таким образом, увеличение глубины трала за счет увеличения

длины ваеров неизбежно компенсируется увеличением скорости судна. После того, как лебедка вытравит AL метров ваеров, управляющий сигнал иа выходе блока 11 исчезнет и привод 8 лебедки остановится.

В зависимости от фактического положения трала в этот момент времени регулятор 5 окончательно доведет трал до заданной глубины, работая до исчезновения сигнала рассогласования Aft.

При подъеме трала, если глубина косяка рыбы ftp меньще глубины трала h,, на выходе блока 6 появится сигнал рассогласования Aft (ftp -ft), а на выходе блока // - управляющий сигнал -L (Lp -Lg).

При ходе судна с номинальной скоростью траления з силие в ваерах сохраняется заведомо выще допустимого тягового усилия лебедки, поэтому на выходе блока 10 появляется запрещающий сигнал АГ.

Под действием сигнала АГ управляющее устройство 19 переводит коммутирующее устройство 16 в отключенное состояние. При наличии управляющего сигнала AL на выбирание ваеров привод лебедки

остается заторможенным. Управляющий сигнал AL заставляет сработать управляющее устройство ;/5 таким образом, что коммутирующий элемент 17 перейдет во включенное состояние, обеспечивая прохожденне сигнала АГ на вход регулятора 5 (управляющее устройство J9 под действием управляющего сигнала AL переводит ком. мутирующий элемент 18 в отключенное состояние), под действием этого сигнала регулятор 5 через силовую установку 4, воздействуя на комплекс 1, снижает скорость судна (УС) ДО такого значения, при котором сигнал AT станет равным нулю. Унравляющее устройство 19 при потере управляющего сигнала АГ переводит коммутирующий элемент 16 во включенное состояние, в результате чего привод 5 траловой лебедки включается на выбирание ваеров.

По мере выборки ваеров сигнал AL

приближается к нулю, а при полном исчезновении, когда рабочая длина ваеров достигает своего расчетного значения, привод 5 остановится. При исчезновении сигнала

AL управляющее устройство 19 переводит коммутирующий элемент /7 в отключенное, а коммутирующий элемент 18 - во включенное состояние, в реззльтате чего на вход регулятора 5 подается сигнал рассогласования Aft.

Под действием этого сигнала регулятор 5 разгоняет судно до предельно возможной максимальной скорости, чем обеспечивает максимально возможную скорость подъема трала на заданную глубину. При подходе трала к глубине залегания рыбы регулятор 5 сходит с упора и, переходя на линейную часть своей характеристики, воздействует на главную силовую установку 4 и выводит трал на заданную глубину.

С целью защиты главной силовой установки 4 от перегрузки при разгоне судна в режиме подъема трала возникающий сигнал ДЯ на выходе блока 14, постуиающий на вход регулятора 5, имея противоположную полярность сигнала А/г, ограничивает разгон судна таким образом, чтобы мощность главной судовой силовой установки не превосходила доиустимой величины.

Предлагаемая система позволяет повышать производительность труда и более эффективно вести траловый промысел.

Автоматизация процесса наведения трала на косяк рыбы позволяет значительно уменьшить число проловов. Эффект от использования автоматической системы наведения трала особенно заметен при освоении больших глубин траления и облова быстроподвижных косяков.

Формула изобретения

I. Система управления орудием лова, например, тралом на глубине, включающая комплекс судно-ваер-трал, привод траловой лебедки, датчики глубины трала и косяка рыбы, а также контур регулирования глубииы трала посредством изменения скорости судна, содержащий главную силовую установку судна, регулятор скорости судна и блок суммирования, взаимосвязанные так, что выход регулятора скорости.судна связан да входом силовой установки, на первый вход блока суммирования подключен выход датчика глубины косяка рыбы, на второй вход - датчик глубины трала, вход последнего связан с выходом комплекса судно-ваер-трал, а первый выход привода траловой лебедки и выход главной силовой Зстановки соединены соответственно с первым и вторым входами комплекса судноваер-трал, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона автоматического регулирования глубины трала, осуществления траления на номинальной скорости и .заш.иты от перегрузок глакной снлозой установки в переходном процессе при подъеме и спуске трала, система дополнительно содерж Т логический переключатель и контур регулирования глубины трала посредством изменения длины васров, включающий регулятор длины заеров, блок определения расчетной длины ваеров, датчики усилия в ваерах и рабочей длины вытравленных ваеров, блок измерения перегрузок траловой лебедки, блок измерения перегрузок главной силовой установки, датчик мощности главной силовой установки, при зтом к трем входам логического переключателя подключены соответственно выход блока измерения перегрузок траловой лебедк, выход блока определения расчетпой ваеров, блок суммирования глубины косяка рыбы и трала, три выхода логического переключателя подключены соответственно к входу регулятора длины ваеров и к двум входам регулятора скорости

сздпа, выход регулятора длины ваеров подключен к входу привода траловой лебедки, к третьему 1зходу регулятора скорости судна подключен выход блока измерения перегрузок главной силовой установки, вход которого связан с выходо л датчика мощности силовой установки, подключенного к выходу главной силовой установки, вход датчика усилия в ваерах связан со вторым выходом привода траловой лебедки и со входом

блока измерения перегрз-зок траловой лебедки, выход привода траловой лебедки, связанный с комплексом судно-ваер-трал, подключен также к входу датчика рабочей длины вытравленных ваеров, выход которого связан с первым входом блока определения расчетной длнны ваеров, ко второму входу которого подключен выход датчика глубины косяка рыбы.

2. Система по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я

тем, что логический переключатель содержит три коммутирующих элемента и устройство, управляющее этими элементами, причем первый коммутирующий элемент включен между вторым входом и первым

выходом логического переключателя, второй коммутирующий элемент - между первым входом и вторым выходом, третий коммутирующий элемент - между третьим входом и третьим выходом логического

переклгочателя, а два входа управляющего устройства соединены соответственно с первьш и вторым входами логического переключателя.

3. Система по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я

тем, что блок определения расчетпой длины ваеров содержит два операционных усилителя, при этом выход первого усилителя подключен к первому входу второго усилителя, первый и второй входы указанного блока подключены соответственно ко входу первого усилителя и второму входу второго усилителя, а выход блока - к выходу

иторсго усилителя.

ИстоЛгик пнформацпн, принятый во При экспсртизе:

1. Патент Франции 1488178, кл. А 01 К, опублик. 1957.

Af а)

Vc Л

uL fj

г)

с е)

е)

-AL