Автоматическое устройство управления поливными агрегатами

 

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 аю 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3щ А 0 l G 25/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (2!) 3395385/30-15 (22) 01.02.82 (46) 23.04.84. Бюл. -15 (72) В.М.Бородин, В.С. Зарицкий, С.М. Казаков и С.В. Черный (71) Ленинградский ордена Трудового .

Красного Знаиени сельскохозяйственный институт (53) 631.347.1(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 2932821/30-15, кл. А 01 G 25/16, 1981. (54) (57) 1 . АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО 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 задвижке, четвертую схему совпадения, связанную с вторым выходом делителя, и пятую схему совпадения, включенную между выходом и входом реверсивного счетчика, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения коэффициента полезного использования оборудования оросительной системы и повышения надежности его работы, устройство снабжено вторым счетчиком с дешифратором, шестой g eмой совпадения и вторым реверсивным счетчиком, последовательно включенными между первым деяифратором и блоком задержек, а также схемой

ÄÄSUÄÄ 1087122

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 второи выход второго дешифратора подключен к входу второй схемы совпадения, а третий выход " к объединенным обиуляющему 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 второгo реверсивного счетчика — выход четвертой схемы совпадения.

2.Устройство по п. l,о т л и ч а ю-, щ е е с-я тем, что.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 1ШИ и триггер по обнуляющему входу, а вторая — инвертор, подключенный к выходу второго реверсивного счетчика устройства, схему совпадения и

1087122 триггер по установочному единичному входу, причем второй вход схемы ИЛИ и обнуляющий вход триггера второй цепочки подключены к выходу делителя

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при автоматическом управлении дождевальными машинами и агрегатами при поливе сельскохозяйственных культур.

Известно автоматическое устройство управления поливными агрегатами, содержащее последовательно подключенные к таймеру делитель, первый счетчик с дешифратором, две схе- !О мы совпадения и первый реверсивный счетчик так, что вторые входы, схем совпадения соединены сооответственно с выходами реле давления н таймера, а также блок. обнуления реверсивного счетчика, последовательно включенные блок задержек и третью схему совпадения, выход, которой присоединяется к электрогидроуправляемой задвижже, четвертую и пятую схемы совпадения соответственно, связанную с вторым выходом делителя и включенную. между выходом и входом реверсивного счетчика 513 °

Недостатком этого устройства является низкий коэффициент использования оборудования оросительной системы вследствие невозможности включения ранее не работавших агрегатов взамен выключившихся по программе полива, заданной в цикле передачи информации, вплоть до окончания текущего полива,и связанной с этим неравномерности загрузки. Кроме того, устройство предусматривает фиксированную одинаковую задержку включения, З5 что приводит не только к неравномерности загрузки,.но и к возможным гидроударам в сети, что снижает надежность системы полива в целом, Целью изобретения является уве40 личение коэффициента полезного использования оборудования оросительной системы и повышение надежности его работы.

Цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно вклю-. устройства, а установочный единичный вход триггера первой цепочки подключен к входу инвертора этой цепочки.

2 ченными между первым дешифратором и блоком задержек вторым счетчиком с дешифратором, шестой схемой сов-. падения и вторым реверсивным счетчиком, а также схемой ИЛИ между блоком обнуления и обнуляющими входамн обоих реверсивных начетчиков, второй вход которой вместе с обнуляющим входом второго счетчика и входом блока задержек подключен к третьему выходу делителя, причем второй выход втррого дешифратора подключен к входу второй схемъ1 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 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, въмоды которых являются входами третьей схемы совпадения устройства, вклю" чающим 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 триггер з 1087 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 функциональ" ная: схема автоматического устройства управления поливным агрегатом; на фиг,.2 — схема блока задержек этого устройства; на фиг.3 — возможный вариант временных диаграмм сигналов в автоматическом устройстве управления полнвома

Устройство содержит таймер .1, делитель 2, счетчики 3 и 4 с дешифраторами, реверсивные счетчики 5 и 6, устройство 7 обнуления реверсивных счетчиков, схему ИЛИ 8, блок 9 задер" жек, схемы 10 — 15 совпадения.

Блок 9 задержек (фиг.21 - выполнен из следующих элементов: инверторы 16. - 18, счетчик 19 с дешифратором, схемы 20 и 21 совпадения, схема ИЛИ 22, тригерры 23 и 24. Рабо-. та устройства управления поливом поясняется с помощью временных диаграмм сигналов устроиства 25 — 41, выЗО полненных для случаев размещения устройства на 2-и и и --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-ro u n -ro поливных агрегатов; 28 — сигнал, подаваемый от, реле давления на вход схемы 10 совпадения; 29 и 30 — выходной сиг 4О нал схемы 11 совпадения для устройства 2-ro и и -ro агрегатов; 31 диаграмма выходного сигнала схемы

13 совпадения при размещении устройства на и -ом поливном агрегате; 4>

32 и 33 — диаграммы сигналов, пода" ваемых на входы 20 и 21 схем совпаде" ния с дешифратора счетчика 19 блока 9 задержек для устройств 2-ro и и-го поливных агрегатов; 34 — 50 сигналы подаваемые с выхода делителя 2 на вход схем 12 и 14 совпадения; 35 и 36 — для диаграммы выходных сигналов триггера 24 при размещении устройства на 2-ом и и — 55 ом агрегатах; 37 и 38 — выходные сигналы триггера 23 для устройств

2-го и и — oro поливных агрега122 4 тов диаграммы 39 — 41 — сигналы соответственно выходах "Oн, "1 1, "2" дешифратора счетчика 4.

Автоматическое устройство управ-, ления поливным агрегатом устанавливается 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 Т „ (период информационной связи, причем для удобства эксплуатации целесообразно выбирать при работе с широкозахватными машинами период связи Т, равный ис

1-2 сут. С такой цикличностью вся оросительная система будет переходить в режим передачи информации (циаграмма 25, фиг.3) благодаря синхронной работе устройства нр всей системе.

Период передачи информации состоит иэ двух равных интервалов времени: периода передачи информации с длительностью полива Т и периода передачи информации о задержке начала полива Тд, в каждом из которых выделены равные промежутки времени для связи последовательно со всеми .дождевальными 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 времени, выделенного для некоторой машины системы, и пониженного давления в трубопроводе определяется прололжительность 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

10871

S счетчика 3>или выход, связанный с входом 5 блока 9 задержек, с наибольшим, определякщии 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 состояние ° Последовательно на выхо-. дах l, 2,...,n счетчика 3 с дешифра- 10 тором, ведущего счет íà n, создаются импульсы (диаграммы 25 и 27 для случаев размещения устройства на 2-м и 11 -ом агрегатах ), разрешающие прохождение в устройстве сигнала от реле давления. Номер выхода дешифратора счетчика .3 соответствует условному номеру поливного агрегата, на котором размещено данное устройство, Так как счетчик 4 находится 2О в нулевом состоянии, то в зависимости от длительности принятого сигнала давления, приходящегося на интервал времени существования сигнала, на некоторои выходе дешифратора у5 счетчика 3 находится количество импульсов, прошедших с выхода таймера 1 через схему ll совпадения иа суммирующий вход реверсивного счетчика 5 (диаграммы 29 и 39 для случаев расположения устройства на 2-ом и п -агрегатах ). В некотором масштабе впоследствии это и будет определять продолжительность полююа данной машиной.

По окончании периода передачи информации о длительности полива

Tn< n +I импульс, появляющийся на входе счетчика 3, приводит к его обнулению и к переходу счетчика 4 из состояния "0" в состояние "1" (диаграммы 39 и 40), На выходе его дешифратора появится сигнал, раз-, решающий прохождение импульсов от таймера в соответствующий данной машине интервал времени в зависимости от длительности периода давления в этом интервале. На диаграмме 28 видно, что в выделенный для второй,дождевальной l машины интервал времени периода Т „ (диаграм- ма 26 I, отсутствовал сигнал пониженного давления от реле, и в реверсивный счетчик 6 через схему )3 совпадения информация не поступала, в то время как в реверсивный счет- 55 чик 6 и --го агрегата благодаря наличию сигнала от реле давления,,приходящегося на соответствующий ин22 6 тервал(диаграмма 27), прошло два импульса от таймера 1 (диаграмма 31).

После завершения периода передачи информации о задержке полива по всем и агрегатам сигнал, появляющийся на п +1-ом 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 1 через схему 14 совпадения на вычитающий вход реверсивного 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 Т п, в котором,в принципе, возможна работа каких-либо дождевальных.машин в полив. По первому входу блока g задержки снимается присутствующий до сих пор сигнал обнуления и остановки счетчика 19.

Таким образом, с етчики 3 и 19 ра- . ботают в прозивофазе. Это позволяет иметь различные по длительности интервалы обращения к дождевальным машинам в периоде передачи информации и в периоде возможного полива ТВп в зависимости от коэффициентов деления, выбранных в делителе но 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 бхюка 9эадержек, т.е. к переходу триггера 24 в единичное состояние, что видно на диаграммах 35 и 36.соответственно для устроцств 2-Fo u

n --ro поливных агрегатов.

Включение дождевальной машины в полив электрогидравл ческим 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 )9. Есл ; реверсивный счетчик 6 находится в нулевом состоянии сразу после завершения периода

7 !0871 передачи информации, как, например, у 2-го агрегата, то после появления с задержкой Т2, созданной счетчи ком 19, первого импульса обращения к 2-й маыине (диаграмма 32) происходит установка триггера 23 в единичное состояние и включение машины в полив (диаграмма 37). Поливной агрегат под номером и получил информацию о задержке полива (диаг- 10 рамма 31), поэтому первоначально должно произойти вычитание в реверсивном счетчике 6 до нуля, т.е. необходимо появление двух импульсов от делителя 2, через схему 14 сов" падения (диаграмма 34), что создает задержку во включении полива

T ð для д — гб агрегата (диаграмма 38). Для исключения одновременного срабатывания машин для р- ro агрегата вносится дополнительная постоянная задержка Y„, действующая при включении с момента обнуления реверсивного счетчика б.

/ 25

С момента начала полива с выхода схемы 15 совпадения передается потенциал, разрешающий прохождение импульсов от делителя 2 через схему 12 совпадения на вычитающий вход 3О 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 злектрогидравлическое реле. Полив прекращается и дается запрет на прохожде22 8 .ние вычитающих импульсов через схему 12 совпадения.

Период возможного полива Тв, завершается появлением импульса, обнуляющего все счетчики и триггеры, снимающего через счетчик 4 сигнал запрета счета счетчика 3. УсФройство вновь переводится в начальное состояние и начинается период передачи информации.

Для создания возможности вмешательства в работу обслуживающего персонала системы предусмотрена возможность обнуления реверсивных счетчиков 5 и 6 от устройства 7 обнуления.

Использование устройства управления поливными агрегатами дополнительно гозволяет путем передачи дополнительной информации о задержке на полив каждому иэ 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 новые поливные агрегаты. Это повышает коэффициент полезного использования обо" рудования 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 системе с пятнадцатью дождевальными машинами типа "Фрегат" составит около 2000 руб.

1087122!

087122 г

7У

Фис д

Составитель Г. Параев

Техред C.Èèãóíîâà Корректор C. Шекмар

Редактор Н.Пушненкова

Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2517/2 Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Il3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5