Устройство для автоматического перепрограммируемого управления уровнем освещения

 

Изобретение относится к устройствам управления уровнем напряжения и может быть использовано, в частности , для управления уровнем освещения и создания искусственных режимов в течение всего срока содержания пти1ц 1 в помещениях. Цель изобретениярасширение диапазона регулирования светового режима. Устройство для автоматического перепрограммируемого управления уровнем освещения содержит программный блок, управляемый делитель частоты, блок постоянной памяти, блок ввода-вьшода, сдвиговый регистр, формирователи импульсов и тактирующих сигналов, генератор тактовых импульсов., блок оперативной памяти, симисторньй регулятор, нагрузку , блок питания и элемент И-НЕ. В данном устройстве возможно с помощью программного блока осуществлять плавные рассчеты и закаты, которые остаются постоянными на протяже- НИИ всего годичного цикла, оно позволяет повысить гибкость структуры, синхронизировать напряжение сети с управлякнцими импульсами с заданной точностью, дает возможность изменения режима работы в зависимости от времени года и вида птицы, т.е. по оптимальному режиму, позволякндему получить максимальными яйценоскость или привес. 3 ил. (Л ю оо 4ib 00 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ I 231484 (50 4 С 05 В t9/02

- г:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АSTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3759573/24-24 (22) 22.06.84 (46) 15.05,86. Бюп. К- 18 (71) Тамбовский институт химического машиностроения (72) В.Н. Грошев, Е.И. Глинкин, Ю.Л. Муромцев и Л.P. Тимуржи (53) 621.503.55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 34217 11, кл.. G 05 В 11/01, 1970.

Авторское свидетельство СССР

9 1008701, кл. G 05 В 19/02, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ПЕРЕПРОГРАММИРУЕМОГО УПРАВЛЕНИЯ УРОВНЕМ ОСВЕЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к устройствам управления уровнем напряжения и может быть использовано, в частности, для управления уровнем освещения и создания искусственных режимов в течение всего срока содержания птицы в помещениях. Цель изобретения— раеширение диапазона регулирования светового режима. Устройство для автоматического перепрограммируемого управления уровнем освещения содержит программный блок, управляемый делитель частоты, блок постоянной памяти, блок ввода-вывода, сдвиговый регистр, формирователи импульсов и тактирующих сигналов, генератор тактовых импульсов, блок оперативной памяти, симисторный регулятор, нагрузку, блок питания и элемент И-НЕ.

В данном устройстве возможно с помощью программного блока осуществлять плавные рассчеты и закаты, которые остаются постоянными на протяжении всего годичного цикла оно позвоЭ

Ф ляет повысить гибкость структуры, 6 синхронизировать напряжение сети с управляющими импульсами с заданной точностью, дает возможность изменения режима работы в зависимости от време- ни года и вида птицы, т.е. по опти- Я мальному режиму, позволяющему:получить максимальными яйценоскость или привес. 3 ил, К) 1231484

Изобретение относится к устройствам управления уровнем напряжения и может быть использовано, в частности для управления уровнем освещения и создания искусственных режимов в течение всего срока содержания птицы в помещениях.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования светового режима.

Данное устройство позволяет повысить гибкость структуры системы (управление программными средствами), синхронизировать напряжение сети с управляющими импульсами с заданной точностью f, дает возможность изменения режима работы в зависимости от времени года и вида птицы, т.е. по оптимальному режиму, позволяющему получить максимальными яйценоскость или привес.

На фиг. 1 приведена структурная схема системы; на фиг. 2 — графики работы системы; на фиг. 3 — структурная схема программы.

Устройство содержит программный блок 1, управляемый делитель частоты

2, блок постоянной памяти 3, блок ввода-вывода 4, сдвиговый регистр 5, формирователь импульсов 6 (включающий coBpHEIpHHble последовательно два триггера задержки), элемент 7 И вЂ” HF, генератор тактовых импульсов 8,, блок оперативной памяти 9 (выполненный на сдвиговом регистре), симисторный регу-35 лятор 10, нагрузку 11 (лампы накали— вания), блок питания 12, формирователь 13 тактирующих сигналов.

Далее введены следующие обозначения: . — время задержки; †чис разрядов ! . сдвигового регистра 5; F — тактовая частота генератора 8; Н вЂ” код заданный;. N. — текущий код.

Программный блок 1 может быть реализован иа микропроцессоре типа 45

ИК502П, ИК501П и др.

Моменты формирования режимов плавного рассвета и заката" осуществляются макропроцессором программными средствами, генератор тактовых импуль-50 сов 8 работает непрерывно, независимо от времени суток (фиг. 2 Ь ).Управление частотой с генератора осуществляется посредством управляемого делителя частоты 2 (фиг. 2 2 ) по про- у грамме годового цикла.

Формирователь импульсов 6 необходим для создания импульсов управления симисторного регулятора 10 в моменты появления фронта или спада импульсов, задержанных регистром 5. В данном устройстве управление осуществляе.гся по фронту импульсов с выхода регистра 5 (фиг. 2е) управляющими импульсами длительностью i =1/F а (фиг. 2Q тактовой частоты генератора 8. Формирователь импульсов 6 выполняет функцию логического дифферен— циального устройства, подобного в аналоговой технике. При управлении симисторным регулятором 10 импульсами с выхода регистра 5 невозможно управление им по заданному алгоритму, так как в этом случае симисторный регулятор 10 будет включен на время, равное,длительности импульса на выходе регистра 5.

Система работает следующим образом.

Перед началом работы системы в программный блок 1 через блок вводавывоца 4, представляющий собой набор кнопочных клавиш, и блок индикации, заносится код Ч . Например, в качестве кода М, выбрано число 50, которое будет соответствовать началу "рассвета" в птичнике.В процессе работы . системы импульсы с блока питания 12, преобразующего переменную частоту

50 Гц в пульсирующую частоту 100 Гц (фиг. 2 a,), поступают на элемент

И-НЕ 7, преобразуются в прямоугольные импульсы (фиг. 2 Б ) . Они поступают на счетный вход блока оперативной памяти 9, на выходе которого появляется текущий код N, = (50-0), пропорциональный времени g где (О ° . (5 э), Когда текущий код N на выходе блока !

9 станет равным N 1, непрерывно сравниваясь с кодом конца ночи

1 в блоке 1, то произойдет переход к р ежиму нр асс в ет

1 ежимы перехода к плавному "рассвету" и "закату" создаются следуюп им образом.

В момент равенства кодов М = М; с генератора 1 тактовых импульсов 8 поступает фиксированная тактовая частота F (фиг. 2 6 ) на управляемый делитель частоты 2, в котором при помощи определенного кода, поступающего из программного блока 1, и тактируемой частоты с генератора 8 вырабатывается частота F = F /Ig (фиг.2 д ).

z 0

Сигнал с выхода делителя 2 поступает на тактовый вход сдвигового регистра

1231484

5, а на ее счетный вход поступают импульсы, вырабатываемые формирователем тактирующих сигналов 13 (фиг.28 ), сдвиговым регистром 5 частота сдвигает на фазу ч пульсирующую частоту, 5

1 поступающую с формирователя 13 тактирующих сигналов.

Этот сдвиг соответствует определенному времени задержки (сдвига)

N. где — число разрядов

F, регистра 5 (фиг. 2 e ). Сигнал, сдвинутый на определенную фазу ц>., и

I тактируемая частота F, поступают на формирователь импульсов б, на выходе 15 последнего появляется импульс по переднему фронту сигнала регистра сдвига 5 (фиг. 2 ><). Этот импульс поступает на управляющий вход симисторного регулятора, обеспечивая при этом ре- 20 гулировку напряжения за счет включения его в каждый полупериод через время . в соответствии с фазой у. ! I определяемой кодом N.(ôèã. 2 ). В

I соответствии с этим на нагрузке будет25 происходить плавный "рассвет" и плавный "закат" (фиг. 2 ).

Между плавными рассветом" и закатомн находится режим День", который определяется временем конца "рассве- З0 та „ (начало дня)М и временем конца дня (начало "заката") N . В период дня код (й. = 50) остается постоян-! ным на протяжении некоторого времени (MeKPJJ Й H Q ). CHMHcTQPHblH РегУлЯ-35 тор 10 открыт на весь полупериод (фиг. 2 > ), и на нагрузку поступает максимальная мощность (фиг. 2и ).

В блоке постоянной памяти 3 хранится годичная программа светового 40 освещения птичника. Эта матричная программа предназначена для введения ее в программный блок 1, например на случай аварийного отключения напряжения. 45

Пример. Программа управления освещения птичника (фиг. 3).

1. Составляется общая годичная программа светового режима на 370 дней.

В нее сводится величина числа суток. gp в цикле N. = 370 дням. Каждые сутки иэ N будет вычитаться величина N; текущие сутки, а разница между ним дй поступает на элемент сравнения в памяти блока 1. Если д N > О, то цикл программы повторяется сначала и это будет происходить до тех пор, пока число суточных циклов (дней) не сравняется с годичным циклом, т.е.д 1 =О, и годичный цикл повторяется.

2. Подпрограмма А суточного цикла состоит из подпрограмм: I "Ночь, IT. "Рассвет", III "День", IV "Закат", т.е. делит сутки (24 ч) на 4 части.

Так как принято, что каждые сутки подпрограммы III "День" будет увеличиваться на 2 мин за счет сокращения подпрограммы 1 "ночь", то в ячейку текущих суток дМ прибавляется 1

I (эта операция производится в программном блоке 1 (микропроцессоре). Начало "рассвета наступит раньше на

1 мин за счет сокращения "ночи" (увеличение дня), т.е..на время N.— aN а "закат" начнется на 1 мин позже, за счет увеличения "дня" (сокращения

"ночи"), т.е. на время N + hN где дМ. — шаг изменения ночи, а И N — шаг изменения дня.

Таким образом, постепенно увеличивается продолжительность "дня" с

10 ч в первые сутки до 22 ч в 370-ые сутки.

Причем плавные "рассвет" и "закат остаются постоянными на протяжении всего годичного цикла и длятся 15 мин каждый, согласно технологии.

Подпрограмма I "Ночь" суточной программы А реализуется следующим образом.

От времени конца ночи N. отнима1 ется текущее время 1 1 (т. е. происхо-. дит уменьшение "ночи"). Затем разность между N — N, = a N. — шаг изменения "ночи" поступает на элемент срав нения микропроцессора 1. Если д N > О, то цикл программы повторяется сначала до тех пор, пока 6N = О, тогда вычитается от кода ночи.Ч шаг изменения "ночи" д 1. (т.е. "ночь" будет сокращаться). Затем возвращается подпрограмма I "Ночь" в суточную подпрограмму А II.

Подпрограмма II "Рассвет" суточной подпрограммы А реализуется следующим образом.

Время конца "рассвета N уменьФ шается на время текущих суток N ° Затем эта разность дМ вЂ” текущее время

Р

"рассвета" поступает на элемент сравнения. Если л й, >О, то уменьшается код мощности N B IIGMHTH MHKpo процессора 1 на величину шага изменения мощности Ьй,, и цикл программы повторяется до тех пор, пока дМ р =О.

Тогда возвращается подпрограмма II

1231484

Подпрограмма IV "Закат "суточной 2g подпрограммы А реализуется следу ащим образом.

От времени конца "заката" N, вычитается текущее время времени N, Разность этих величин лМ, „- текущее 25 время "заката", поступает на элемент сравнения. Если д и „О, то увеличи-вается код ячейки мощности М на шаг изменения мощности дй, эта операция прОизводится в микрОпрОJpccope 3Q

1 и повторяется цикл подпрограммы пока (т.е. следующий закат начнется позже на величину д N Ä). Затем возвращается подпрограмма IE "Закат" в суточный цикл подпрограммы А

Данное устройство имеет гибкую схему и обеспечивает изменение годичного цикла для различных видов птицы, что повышает функциональные возможности системы и расширяет диа40 пазон регулирования светового режима в птичниках закрытого типа.

"рассвет" в суточную подпрограмму А

III. Причем следующий "рассвет" будет раньше, чем предыдущий на величину дNp — шаг изменения "рассветa" .

Подпрограмма III " День" суточной подпрограммы А осуществляется следующим образом.

От времени конца ндня" N вычитаз ется текущее время N, Разность этих 10 ! величин flu сравнивается программным 3 блоком 1. Если время д hl, > О, то цикл повторяется сначала до тех пор, пока л N = О, тогда прибавляется в код ячей. ки "дня" шаг изменения дня д N, (т.е. 1g

"день" будет увеличиваться на д М, ) и возвращается подпрограмма III "День в суточный цикл подпрограммы А I ×.

Формула изобретения

Устройство для автоматического перепрограммируемого управления уровнем освещения, содержащее генератор тактовых импульсов, программный блок и симисторный регулятор, выход которого соединен с выходом устройства для автоматического перепрограммируемого управления уровнем освещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазо:i на регулирования светового режима устройства, в него введены блок вво. да-вывода, блок постоянной памяти, последовательно соединенные управля. емый делитель частоты, сдвиговый регистр и формирователь импульсов, а также формирователь тактирующих сигналов, соединенный первым выходом с первым входом блока оперативной памяти и с вторым входом сдвигового регистра, а вторым выходом — с первым входом симисторного регулятора, подключенного вторым входом к выходу формирователя импульсов, второй вход которого соединен.с выходом генератора тактовых импульсов и.с первым входом управляемого делителя частоты, вторые входы которого подключены к первым выходам программного блока, вторые и третьи выходы программного блока соединены с входами блока оперативной памяти и выходами блока ...вода-вывода соответственно, а первые и вторые входы — с выходами блока оперативной памяти и блока ввода-вывода соответственно, выход блока постоянной памяти соединен с третьим входом программного блока, а третий выход формирователя тактирующих сигналов подключен к нагрузке.

1231484

1231484

Раааа оооойя Пооорограмма. 4 Праоримма-1 орооромма суточиооо ааааа, яочэ"

Ие3роарамма-.а По3ироороииай Ое3вроорамма4В, „ Ьоооол" „Дою „Яюмл "

Составитель И. Швец

Редактор И. Сегляник Техред Л.Олейник

Корректор И. Муска

Заказ 2562/51 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35„ Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г„ Ужгород, ул. Проектная, 4