Автоматизированная оросительная система

 

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОРОСИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, содержащая магистральный трубопровод с запорным орга ном на входе, именицим привод от устройства управления, и поливные трубопроводы , соединенные с магистральным через двухпозиционные исполнительные органы с приводом от узлов управления , подсоединенных гидравлически последовательно к устройству управления , отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы при низком напоре, каждый узел управления подключен к магистральному трубопроводу через дроссельноочистительный блок и выполнен в виде последовательно включенных гидравлического гравитационного злемента ПУСК - ЗАПРЕТ, таймера и элемента ИЛИ, выход которого является одновременно его же вторым входом, вторым входом элемента ПУСК - ЗАПРЕТ и выхо (Л дом узла управления, причем в последнем узле управления на входе таймера установлен .элемент ЗАПРЕТ с одним входом, подключенным к выходу элемента ИЛИ и имеющим выход на последний исполнительный орган, а все вьшележащие исполнительные органы подключе ны к выходам элементов ПУСК - ЗАПРЕТ ЭО У1 соответствующих узлов управления. :с 4;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

OINllMt

РЕСПУБЛИК ое а» з(5» А 01 С 25/16 (21) 3529447/30-15 (22) 20. 10. 82 (46) 23.06.84. Бюл. 1Ф 23 (72) Л.А.Залманзон, Г.Г.Молчанов, И.M.Áóðäî, А.Ф.Савостьянов, М.С.Яковлев, М.Б.Куликов, С.M.Òèòîâ и Е.С.Попова .(71) Всесоюзный государственный ордена Трудового Красного Знамени головной проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по переброске и распределению вод северных и сибирских рек им ° Е.Е.Алексеевского и Ордена Ленина институт проблем управления АН СССР (53) 631.347. 1(088.8) (56) 1. Патент США 9 3529618, кл. А 01 G 25/00, 1970 ° . 2. Авторское свидетельство СССР

Р 906454, кл. А 01 G 25/16, 1982. (54) (57) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОРОСИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, содержащая магистральный трубопровод с запорным органом на входе, имеющим привод от устройства управления, и поливные трубопроводы, соединенные с магистральным через двухпозиционные исполнительные органы с приводом от узлов управления, подсоединенных гидравлически последовательно к устройству управления, отличающаяся тем, что, с целью повьппения надежности работы при низком напоре, каждый узел управления подключен к магистральному трубопроводу через дроссельноочистительный блок и выполнен в виде последовательно включенных гидравлического гравитационного элемента

ПУСК вЂ” ЗАПРЕТ, таймера и элемента

ИЛИ, выход которого является одновременно его же вторым входом, вторым I входом элемента ПУСК вЂ” ЗАПРЕТ и выходом узла управления, причем в последнем узле управления на входе таймера установлен. элемент ЗАПРЕТ с одним входом, подключенным к выходу элемента ИЛИ и имеющим выход на последний исполнительный орган, а все выщележащие исполнительные органы подключены к выходам элементов ПУСК вЂ” ЗАПРЕТ соответствующих узлов управления.

8534 1

ЗАПРЕТ (а — схема элемента; б — vcловное обозначение; в — таблица последовательных состояний элемента).

Автоматизированная оросительная система (фиг. 1) .содержит главньй выключатель — запорный орган 1 с управляющим устройством 2, установленный на входе магистрального трубопро вода 3, двухпозиционные исполнительные органы 4„ — 4, через которые и

E поливные трубопроводы 5 — 5 соеи динены с магистральным трубопроводом 3, узлы ᄠ— б„управления двухпозиционными исполйительными органами 4 — 4д и дроссельно-очистные блоки 7„ — 7„.

Узел б„ управления последнего, считая от главного выключателя 1, двухпозиционного исполнительного органа 4„ содержит гидравлический таймер 8„, гравитационный элемент ИЛИ

9„ и гравитационный элемент ЗАПРЕТ

10. Каналы питания гравитационного элемента ИЛИ 9 и гравитационного элемента ЗАПРЕТ 10 подключены через дроссельно-очистной блок 7„ к магистральному трубопроводу 3, Первый выход гравитационного элемента ЗАПРЕТ .10 подключен к входу таймера 8„, вто" рой выход — к входу двухпозиционного исполнительного органа 4„ расходного трубопровода 5. Выход таймера 8„ подключен к первому входу гравитационного элемента ИЛИ 9„. Выход гравитационного элемента ИЛИ 9 „ подключен к его же второму входу, к входу "Запрет" Гравитационного элемента ЗАПРЕТ

1О и соединен с входом "Пуск" гравитационной последовательной схемы трехтактного действия ПУСК вЂ” ЗАПРЕТ

11ь, предыдущего узла управления бь 1 °

Каждый из узлов 6., - б„„управления включает соответственно гравитационный элемент ИЛИ 9 — 9 „ „, таймер 8 1 — 8 „ „ и гравитационную последовательную схему трехтактного действия ПУСК вЂ” ЗАПРЕТ 11„- 11„ „. Каналы питания гравитационных элементов ИЛИ

9„ — 9 „ „ и гравитаЦионных последовательных схем трехтактного действия

ПУСК - ЗАПРЕТ 11„- 11„ „ подсоединены через соответствующие дроссельноочистные, блоки 7„ — 7 „ „ к магистральному трубопроводу 3, Входы "Пуск" гравитационных последовательных схем трехтактного действия ПУСК вЂ” ЗАПРЕТ I1 — 1I„ „ подключены соответственно к выходам активных логических эле1 t 09

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к орошению сельскохозяйственных культур.

Известна автоматизированная напорная оросительная система с транспортирующим и поливными трубопроводами и водораспределительными узлами, содержащими транспортирующие и поливные запорные органы с гидропроводом, программный блок с кулачковыми дисками 1О и механизмами переключения гидропроводов запорных органов 11.

Недостатками этой системы являются отсутствие элементов автоматики включения распределительных узлов и необходимость ручного пуска системы., Известна также автоматизированная оросительная система, содержащая магистральный трубопровод с запорным органом на входе, имеющим привод от устройства управления, и поливные трубопроводы, соединенные с магистральным через двухпозиционные исполнительные органы с приводом от узлов управления, подсоединенных гидравли- 25 чески последовательно к устройству управления f2 ).

Недостатком известной системы является низкая надежность при работе на низком напоре, например при бо- ЗО роздковом .поливе.

Целью изобретения является повышение надежности работы при низком напоре.

Эта цель достигается тем, что каждый узел управления подключен к магистральному трубопроводу через дроссельно-очистительный блок и выполнен в виде последовательно включенных гидравлического гравитационного элемента ПУСК вЂ” ЗАПРЕТ, таймера и элемента ИЛИ, выход которого является одновременно его же вторым входом, вторым входом элемента ПУСК вЂ” ЗАПРЕТ и выходом узла управления, причем в последнем узле управления на входе таймера установлен элемент ЗАПРЕТ с одним входом, подключенным к выходу элемента ИЛИ и имеющим выход на последний исполнительный орган, а все вышележащие исполнительные органы подключены к выходам элементов

ПУСК вЂ” ЗАПРЕТ соответствующих узлов управления.

На фиг, 1 представлена схема автоматизированной оросительной систе55 мы; на фиг. 2 — 4 — соответственно гидравлические гравитационные логические элементы ИЛИ, ЗАПРЕТ, ПУСК—

20 з 10985 ментов ИЛИ 92 — 9и следующих узлов

6 - 6„ управления. Первые выходы гравитационных последовательных схем трехтактного действия ПУСК вЂ” ЗАПРЕТ

11 „- 11„„узлов 6 „- б„„„управления подключены к таймерам 8 „ — 8„,, этих же узлов, а их вторые выходы подключены к входам соответствующих двухпозиционных исполнительных органов

41 4п-„. Выходы Г.Г.И. 8 узлов 6„ — 6 „ „ управления подключены к первым входам 1 гравитационных элементов ИЛИ 9„ — 9и„ этих же узлов.

Выходы гравитационных элементов ИЛИ

91 — 9„ „ подключены к их же вторым входам и к входам Запрет гравита-!! !!

15 ционных последовательных схем трехтактного действия ПУСК вЂ” ЗАПРЕТ 11

11и»„ этих же узлов.

Выходы гравитационных элементов

HJIH 9< — 9„ 1подключены также к входам "Пуск" гравитационных последовательных схем трехтактного действия

ПУСК вЂ” ЗАПРЕТ 11, — 11 2 предыдущих узлов 6 „ — 6 „ управления. Выход

25 гравитационного элемента ИЛИ 9 узла

61 управления подключен к входу управляющего устройства 2 главного выключателя 1. В магистральном трубопро воде 3 предусмотрено дренажное от-, верстие 12.

Гидравлические гравитационные логические устройства выполнены в виде двухплечной противовесной жесткой рычажной системы (коромысла), в которой по крайней мере одна из гравитационных деталей выполнена в виде сосуда со сливным отверстием, а другая в виде груза заданной величины. ИсПолнительным органом в устройствахслужат нормально открытые или нор- 40 мально закрытые клапаны, шток которых механически связан с коромыслом.

Рабочее состояние клапанов определяется положением коромысла.

Гидравлический гравитационный эле- 45 мент ИЛИ (фиг. 2) содержит коромыс- ло 13 с расположенными на его противоположных плечах сосудом со сливным .отверстием 14 и грузом 15. Шток нормально закрытого клапана 16 связан с плечом коромысла l3, на котором установлен груз 15. Над сосудом со сливным отверстием 14 расположены входы I u II. К клапану 16 подведен. канал питания. В исходном положении 55 сосуд со сливным отверстием 14 пуст.

Питание подается на нормально закрытый клапан 16, который удерживается

34 4 в исходном положении грузом 15. При подаче одного из сигналов "Х" или

"Х на входы $ или jf, т.е. при поступлении жидкости в сосуд со сливным отверстием 14, подключается плечо коромысла с грузом 15, клапан 16 открывается и питание подается на выход гравитационного элемента ИЛИ.

При непрерывной подаче жидкости в сосуд со сливным отверстием 14 клапан

16 удерживается в открытом положении.

Гидравлический гравитационный логический элемент ЗАПРЕТ (фиг. 3) содержит коромысло 13 с расположенными на его противоположных плечах сосудом со сливным отверстием l4 и грузом 15. Штоки нормально открытых клапанов 17 связаны с противоположными плечами коромысла 13. К клапа-! нам 17 подведено питание. Вход За-!! !! прет расположен над сосудом со сливным отверстием 14.

В исходном положении сосуд со сливным отверстием 14 пуст, клапаны l7 удерживаются в исходном положении грузом 15. При подаче питания на выходах клапанов 17 появляются выходные сигналы. При подаче сигнала "За ! прет, т.е. при поступлении жидкости в сосуд со сливным отверстием 14, плечо коромысла с грузом 15 поднимается и клапаны 17 закрываются. Клапаны 17 могут находиться в закрытом положении длительное время при подаче непрерывного сигнала "Запрет".

Гидравлическая гравитационная логическая последовательная схема трехтактного действия ПУСК вЂ” ЗАПРЕТ (фиг. 4) содержит коромысло 13, на одном из плеч которого расположен сосуд со сливным отверстием 14, на другом — груз 15 и сосуд со сливным отверстием 18. Штоки нормально закрытых клапанов 16 связаны с .коромыслом

13. Вход "Пуск" расположен над сосудом со сливным отверстием !4, вход

"Запрет" — над сосудом со сливным отверстием 18.

В исходном состоянии (g такт) клапаны удерживаются (коромыслом 13) в исходном положении грузом 15 и сигналы на выходе схемы отсутствуют, При подаче сигнала "Пуск" на вход "Пуск" (.kI такт), т.е ° при поступлении жидкости в сосуд со сливным отверстием

14, плечо коромысла с грузом !5 поднимается и клапаны 16 открываются.

При непрерывном сигнале "Пуск" поло1098534 жение коромысла сохраняется. и клапаны 16 остактся открытыми.

При подаче сигнала "Запрет" на вход "Запрет" (I?i такт), т.е. лри поступлении жидкости в сосуд со сливиым отверстием 18, коромысло 13 возвращается в исходное положение и клапаны 16 закрываются.

Автоматизированная оросительная система работает следующим образом. 0

При открытии главного выключателя

1 (фиг. 1),жидкость поступает в магистральный трубопровод 3, заполняет его и через дроссельно-очистные блоки 7 — 7 поступает в каналы пи- !5

1 тания всех узлов 6 — 6 управления.

Первым в работу включается последний узел 6 управления. Питание поступает в гравитационный элемент ИЛИ 9 и гравитационный элемент ЗАПРЕТ 10. 20

Сигнал с первого выхода 1 гравитационного элемента ЗАПРЕТ 10 проходит на вход таймера 8, который включается в работу. Сигналом с второго выхода гравитационного элемента ЗАПРЕТ 25

10 включается двухпозиционный исполнительный элемент 4л и жидкость начинает поступать в поливной трубопровод 5>.

По истечении заданного программой периода времени выходной сигнал с таймера 8 „ поступает на первый вход гравитационнбго элемента ИЛИ 9>, выходной сигнал с которого поступает на вход "Запрет" гравитационного элемента ЗАПРЕТ 10. При этом прекращается подача сигнала в таймер 8„ и подается команда на закрытие двухпозиционного исполнительного органа 4„.

Одновременно выходной сигнал гравита- 40 ционного элемента ИЛИ 9„ поступает на его же второй вход и удерживает гравитационный элемент ИЛИ 9д в открытом состоянии до окончания рабочего цикла.

Далее выходной сигнал гравитационного элемента ИЛИ узла 6„ управления поступает на вход "Пуск" гравитационной последовательной схемы трехтактного действия ПУСК вЂ” ЗАПРЕТ 11 „ 1 предыдущего узла 6 „ „ управления. При этом сигнал с первого выхода гравитационной последовательной схемы трехтактного действия ПУСК вЂ” ЗАПРЕТ 11„ узла 6 1 управления проходит на вход

Г.Г.И. 8 „ „, который включается в работу. Сигналом с второго выхода этой схемы включается двухпозиционный исполнительный орган 4л,. Жидкость начинает поступать в расходный трубопровод 5 q. По истечении заданного программой периода времени выходной сигнал с таймера 8, поступает на первый вход гравитационного элемента ИЛИ 9п „, выходной сигнал с которого поступает на вход "Запрет" гравитационной последовательной схемы трехтактного действия ПУСК вЂ” ЗАПРЕТ 11„ . Далее узел 6„ 1 управления работает аналогично узлу 6„ управления: прекращается подача сигнала в таймер 8 „ „ и подается команда на закрытие двухпозиционного исполнительного органа 4 „ » одновременно выходной сигнал гравитационного элемента ИЛИ 9„ „ поступает на его же вход и удерживает гравитационный элемент ИЛИ 9 „ в открытом состоянии до окончания рабочего цикла.

Циклы работы узлов управления 6,—

-6„ „ аналогичны. По окончании цикла работы узла 6 управления сигнал с его выхода поступает на вход управляющего устройства 2, которое формирует команду на закрытие главного выключателя 1. После закрытия главного выключателя 1 происходит разгрузка магистрального трубопровода через дренажное отверстие 12. При этом сни мается питание с узлов 6 1 — 6„ управления и оросительная система возвращается в исходное положение.

Предлагаемая оросительная система является эффективной и надежной лри работе на низких напорах, так как обеспечивает передачу сигналов управления подачей воды на орошаемые участки без усиления сигналов при длине трубопроводов порядка километров, осуществляет автоматическое отключение оросительной системы ло окончании цикла полива.

1098534

1098534

Му Xg л g(„Запрет"

1098534

Пиеиисие

g Лу

P8 /Ï.

Составитель Г.Параев

Редактор А.Шишкина Техред p,Неце Корректор С.Шекмар

Заказ 427 1/1 Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д . 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4