Регулятор для полива Советский патент 1982 года по МПК G05D7/00 

Изобретение относится к средствам автоматизсщии производственных процессов и может быть использовано для автоматизсщии полива при оснащении водотранспортирующей сети электроуправляемой запорной арматурой.

Известен регулятор для полива, содержащий испаритель, подпитывающий резервуар, установленный на псщвод ящем трубопроводе запорный орган, ем-, кость, кинематически связанную с запорным органом и гидравлически - с подпитывающим резервуаром 1.

Однако этот регулятор не обеспечивает последовательной подачи заданной норь« воды на участки полива, что сужает область его применения.

Наиболее близким к изобретению является регулятЪр для полива, содержащий запорные клапаны, установленные на каждом из п водовыпусков транспортирующего трубопровода, клапан, связанный с первым водовыпуском транспортирующего трубопровода, накопительную емкость, датчик уровня, счетчик расхода воды, установленный на транспортирующем трубопроводе и пояключенный выходом к лервому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с первым входом второго сумматора и с выходом регистра памяти, связанного входом с выходом задатчика режима работы, два элемента И, элемент ИЛИ и элемент НЕ, а также последовательно соединенные преобразователь угол-кед и преобразователь кода, подключенный выходом к второму входу второго сумматора 2}.

Недостатком регулятора .для полива

10 является узкая область его применения.

Цель изобретения - расширение области применения регулятора для полива.

Указанная цель достигается тем, что регулятор для полива содержит

15 допрлнительные элементы И, второй и третий элементы ИЛИ, а также распределитель импульсов и элементы задержки, причем накопительная емкость выполнена в виде двух сообщающихся со20судов, один из которых гидравлически связан через клапан с первым водовыпуском транспортирующего трубопровода, а другой сосуд-испаритель кинематически связан с первым выходом ме25ханизма вертиксшьиого перемещения, вторым выходом подключенного к входу преобразователя угол-код, а входом к выходу датчика уровня, расположенного в сосуде-испарителе, выход за30датчика режима работы подключен к

первому входу счетчика расхода воды и через первый элемент ИЛИ - к первому входу распределителя импульсов, второй вход которого связан с выходо первого элемента эгщержки и с вторым входом счетчика расхода воды, а выходы Через второй элемент ИЛИ - с входом элемента НЕ, первые входы запорных клапанов соединены с выходами

соответствующих п элементов И и через третий элемент ИЛИ - с входом первогр элемента задержки, вторые входы запорных клапсшов, кроме поеледнегсг, соединены с первыми входами последующих запорных клапанов, выход элемента НЕ подключен к первому входу дополнительного элемента И, второ вход Которого связан с выходом второго сумматора, а выход - с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу

первого сумматора и к первым входам всех последующих элементов И, вторые входы КОТО1Ж1Х соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, вход второго элемента задержки подключен к выходу п + 1 элемента И и второмувходу последнего запорного клапана, а выход - к второму входу первого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом первого элемента И.

На фиг. 1 представлена блок-схема регулятора для полива; на фиг. 2 накопительная емкость.

Регулятор для полива содержит п запорных клапанов 1, п водовыпусков 2, транспортирующий трубопровод 3, клапан 4, первый сосуд 5 накопительной емкости, сосуд-испаритель € накопительной 1Емкости, датчик 7 уровня механизм 8 вертикального перемещения преобразователь 9 угол - код, преобразователь 10 кода, счетчик И расхода воды, первый сумматор 12, вто- рой сумматор 13, регистр 14 памяти, задатчик 15 режима работа, п + 1 эле ментов И,16, дополнительный элемент И 17, элемент НЕ 18, первый элемент ИЛИ 19, второй элемент ИЛИ 20, третий элемент ИЛИ.21, распределитель 2 импульсов, первый элемент 23 задержки, второй элемент 24 задержки.

Регулятор работает следующим образом.

В,некоторый момент времени, соответствующий началу поливного сезона, на схему регулятора подается напряжение питания, после чего с выхода задатчика 15 режима работы сигнал поступает на первый вход счетчика 11 расхода воды и через первый элемент ИЛИ 19 - на п ервый вход распределителя 22 импульсов. Этим сигналом осуществляется установка наибольшего числа в счетчике.11 расхода воды и обнуление распределителя 22 импульсов. Далее с выхода задатчика 15 режима в регистр 14 памяти вводится число, соответствующее установленной норме полива. В начальный момент сообщающиеся сосуды накопительной емкости - неподвижный 5 и подвижный сосуд-испаритель 6 свободны от воды, поэтому датчик 7 уровня, расположенный в сосуде-испарителе 6 сработает и включит механизм 8 вертикального перемещения на опускание сосуда-испарителя 6 накопительной емкости для заполнения её водой из неподвижного сосуда 5 в крайнее нижнее положение, при котором на выходе преобразователя 9 угол - код установится число в

. коде Грея (исключающем грубую ошибку считывания) заведомо большее числ введенного задатчиком 15 режима работы в регистр 14 памяти. Это число преобразуется преобразователем 10 кода в двоичный позиционный код, который подается на вторые входы второго

.сулотатора 13,.на первые входы которого подается на вычитание число из регистра 14 памяти. В сулматоре 13 из большего числа, поступающего с выхода преобразователя 10 кода, вычитается меньшее число, поступающее, с регистра 14 памяти например, из Двоичного числа 1111111111, вычитается двоичное число 1011111111. Эта операция выполняется сумматорок 13 как сложение первого числа с вторым, взятым в обратном коде с добавлением для образования дополнительного кода

1111111111 0100000000

1.0100000000

Полученная при этом Ч старшего разряда, стоящая слева от точки, является выходным сигналом сумматора 13, который в виде сигнала высокого уровня поступает на второй вход дополнительного элемента И 17, на первый вход которого сигнал высокого уровня поступает с выхоца элемента НЕ 18, обусловленный отсутствием сигнала на вызсоде второго элемента ИЛИ 20, так как распределитель 22 импульсов находится в обнуленном состоянии. Образовашиийся в результате этого сигнал высокого уровня на выходе дополнительного элемента И 17, поступает на першлй вход первого в группе из п + 1 -элементов И 16, на второй вход которого и на вторые вхооы остальных элементов И 16 поступает сигнал высокого уровня с выхода .первого сумматора 12, состояние которого аналогично состоянию второго сукматора 13, так как на первый вход первого сумматора 12 подается наибольшее число от счетчика 11 расхода воды, из которого вычитается меньшее число, подаваемое на второй вход этого сумматора из регистра 14 памяти. Так как распределитель 22 им пульсов находится в обнуленном состо янии, то сигнал высокого уровня появ ляется только на выходе первого в группе п + 1 элемента И 16. Этот сиг нал одновременно поступает на первый вход запорного клапана 1 первого иэ п водовыпусков 2, открцвая его на подачу воды для полива первого участ ка, на третий вход первого элемента ИЛИ 19 и далее на первый вход распре . делителя 22 импульсов, удерживая его в обнуленном состоянии до образования сигнала низкого уровня на выходе первого сумматора 12, и через элемен ИЛИ 21 - на вход первого элемента 23 задержки. Задержанный импульс с выхода первого элемента 23 задержки од новременно поступает на вторые входы счетчика 11 расхода воды и распределителя 22 импульсов. При этом счетчик 11 расхода воды обнуляется, на выходе первого сумматора 12 образуется сигнал низкого уровня, такой же сигнал образуется на выходе первого из п + 1 элементов И 16, а распредели тель 22 импульсов переключается на один такт, в результате чего на первом его выходе и на втором входе второго из п + 1 зглементов И 16 образу ется сигнал высокого уровня. Подаваемая на полив первого участка вода с выхода первого из п водовыпусков 2 через клапан 4, первый из сообщающихся сосудов 5 поступит в сосуд-испаритель 6 накопительной ёмкости, находящийся в нижнем положении. По мере заполнения сосуда-испарителя 6 водой размещенный в нем датчик 7 уровня включит механизм 8 вертикального перемещения, перемещающий сосуд-испаритель 6 вверх до фиксированного положения, при котором клапан 4 прекращает псдачу воды в сообщающиеся сосуды 5 и 6. Это положение сосуда-испарителя 6 поддерживается поступлением в него по необходимости воды через клапан 4 до прекращения подачи воды из первого водовыпуска 2 на первый участок полива. В этом положении показания преобразователя 9 угол - код соответствуют нулю, а сигнал на выходе ВТорого . суг-матора 13 соответствует низкому уровню. Количество воды подаваемое на полив последовательно из всяовыпусков 2, отсчитывается счет чиком 11 расхода воды. Когда показания счетчика 11 расхода воды станут равныгъш или превысят число, хранящееся в регистре 14 памяти, соответствующее заданной норме полива, на рыходе первого двичного сумматора 12 возникает сигнал высокого уровня, который поступает на второй вход первого и на первые входы остальных n+l элементов И 16. Однако только на втором входе второго из них присутствует сигнал высокого уровня, поступающий с первого выхода распределителя 22 импульсов. Поэтому возникший на выходе этого элемента И сигнал высокого уровня откроет второй и закроет первый запорные клапаны 1 на подачу воды из второго водовыпуска 2 и на прекращение ее подачи из первого, через элемент ИЛИ 21 поступит на вход первого элемента 23 задержки, с выхода которого задержанный импульс произведет обнуление счётчика 11 расхода воды и переключит на сл едующи|{ этап полива распределитель 22 импульсов. Начнется подача заданной ной-ы . полива на второй участок, число п которых выбирают таким образом, чтобы они все были политы за время.испарения из сосуда-испарителя 6 такого количества воды, регистрируемого преобразователем 9 угол-код, которое соответствует установленному нижнему пределу влажности-почвы Т - д Т где Т - время испарения заданного количества воды из сосуда-испарителя 6 ; t - время подачи зИданной нормы воды на один участок полива ДТ - резерв времени, учитывающий возможные колебания расходов воды, подаваемой ни полив. Подача воды на остальные участки полива, вплоть до последнего п-ого, будет осуществляться описанным выше образом. Однако после завериения полива п-ого участка обнуления с 1етчика 11 расхода воды не произойдет, так как выход п + 1 элемента И 16, прекращающего сигналом высокого уровня подачу воды на полив п-ого участка, не подведен к входу элемента ИЛИ 21. Сигнал высокого уровня с выхода п + 1 элемента И 16 поступает на вход второго элемента 24 задержки, с выхода которого задержанный импульс поступает на второй вход первого элемента ИЛИ 19 и далее На первый вход распределителя 22 импульсов, обнуляя его. Так как счетчик 11 расхода воды не обнуЛен и на выходе его присутствует чирло, равное или большее числа, хранящегося в регистре 14 памяти, то на выходе первого сумматора 12 и на втором входе первого из п + 1 элементов И, 16 присутствует сигнал высокого уровня. Такой же сигнал присутствует на первом входе дополнительного элемента И 17, поступающий с выхода элемент а НЕ 18, на вход которого поступает сигнал низкого уровня с выхода второго элемента ИЛИ 20, на входы которого поступают сигналы низкого уровня с выходов обнуленного распределителя 22 импульсов. В таком состоянии регулятор для полива будет находиться до тех пор, пока показания преобразователя 9 угол - код не достигнут числа, хранящегося в регис ре 14 памяти. При этом на выходе вто рого сумматора 13 возникает сигнал в согого уровня, поступающий на Второй вход дополнительного элемента И 17, с выхода которого сигнал высокого уровня поступит на первый вход первого из п + 1 элементов И 16, на выход которого возникнет сигнал высоко го уровня и цикл полиBaj включающими для {саждого участка полива время,; затрачиваемое на полив и время паузы, повторится. При изменении задатчиком 15 режима работы норма поли ва соответственно изменится и время паузы. Применение регулятора для полива обеспечивает четырехкратное увеличение площади полива, обслуживаемой одним регулятором. Формула изобретения Регулятор для полива, содержащий запорные клапаны, установленные на каждом из п водовыпусков транспортир ющего трубопровода, клапан, связанны с первым водовыпуском транбпортирующего трубопровода, накопительную ёмкость, датчик уровня, счетчик расход воды, установленный на транспортирующем трубопроводе и подключенный тлходом к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с первым входом второго суюлатора я выходом регистра памяти, связанного входом с выходом задатчика режима ра боты, два элемента И, элемент ИЛИ и элемент НЕ, а также последовательно соединенные преобразователь угол код и преобразователь кода, подключе ный выходом к второму входу второго сумматора, отличающийся тем,- что, с целью расширения области применения, он содержит дополнительные элементы И, второй и третий элементы ИЛИ, а .также распределитель импульсов и элементы задержки, приче накопительная емкость выполнена в виде двух сообщающихся сосудов, один из которых гидравлически связан через клапан с первым водовыпуском транспортирующего трубопровода, а другой сосуд-испаритель кинематически связан спервым выходом механизма вертикайьного перемещения, вторым выхоЛ1ОМ подключенного к входу преобразователя угол - код, а входом - к выходу датчика уровня, расположенного в сосуде-испарителе, выход задатчика режима работы подключен к первому входу счетчика расхода воды и через первый элемент ИЛИ - к первому входу распределителя импульсов, второй вход которого связсш с выходом первого элемента задержки и с вторым входом счетчика расхода воды, ..а выходы через второй элемент ИЛИ - с входом элемен±а НЕ, первые запорных клапанов соединены с выходами соответствующих п элементов И и через третий элемент ИЛИ - с входом первого элемента задержки, а вторые входы запорных клапсшов, кроме последнего, соединены с первыми входами последующих запорных клапанов, выход элемента НЕ подключен к первому входу дсяюлнительного элемента И, второй вход которого связан с выходом второго сумматора, а выход - с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого сукматора и к первым входам всех последующих элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, вход второго элемента задержки подключен к выходу п + 1 элемента И и второму входу последнего клапана, а выход - к второму входу первого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом первого элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 480575, кл. А 01 G 25/00, 1975. 2,Авторское свидетельство СССР 796797, кл. G 05 D7/OO, 1981 (прототип) .