Система автоматизированного управления зоотехническими объектами

 

Изобретение относится к области автоматики и; может быть использовано для контроля и управления режимами содержания птицы или животных на крупных птицеводческих и животноводческих комплексах. Цель изобрете ния - упрощение системы. Достигается она введением первого и второго формирователей частотных сигналов, преобразователя и первого и второго блоков приемников частотных сигналов . В данной системе производится одновременная посылка любого количества команд управления, в том числе и всех команд, и одновременный прием всех сигналов контроля за исполнительными механизмами и зоотехническими режимами. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ю 4 tsd со

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦЮЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1242914 А1 (д) 4 G 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г1О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2817901/18-24 (22) 30.08.79 (46) 07.07.86. Бюл. В 25 (72) Е.С. Нейц, В.В. Сергиенко и А.С. Фадеев (53) 621.503.55(088.8) (56) .. Авторское свидетельство СССР

В 563946, кл. А О1 К 5/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР

В 989535, кл. G 05 B 19/18, 1978 . (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗООТЕХНИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ (57) Изобретение относится к области автоматики и; может быть использо-. вано для контроля и управления режимами содержания птицы или животных на крупных птицеводческих и животноводческих комплексах. Цель изобретения — упрощение системы. Достигается она введением первого и второго формирователей частотных сигналов, преобразователя и первого и второго блоков приемников частотных сигналов. В данной системе производится одновременная посылка любого количества команд управления, в том числе и всех команд, и одновременный прием всех сигналов контроля за исполнительными механизмами и зоотехническими режимами. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

12

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в животноводстве и птицеводстве для контроля и управления режимами содержания птицы или животных на крупных птицеводческих и животноводческих комплексах.

Известна система управления отдельными. режимами жизнеобеспечения животных, предназначенных для создания определенного климата в помещении содержащая вычислительное уст ройство, датчики параметров микроклимата, соединенные с вычислительным устройством (датчики температуры и влажности), а также блок, выдающий значения скорости и расхода воздуха окружающей среды, устройство для индикации веса или возраста животных и устройство для индикации средней температуры тела животных, соединенные с вычислительным устройством. В зависимости от данных, выдаваемых перечисленными блоками, устройствами и датчиками, вычислительное устройство вырабатывает сигналы управления микроклиматом I1 j.

Данная система осуществляет управление биоклиматическими условиями только одной группы животвых, но не обеспечивает управление микроклиматом и другими условиями жизнеобеспечения нескольких изолирсванных групп по независимым программам и критериям.

Наиболее близкой к предлагаемой является система автоматизированного управления зоотехническими объектами, обеспечивающая централизованный контроль и управление различными режимами одновременно нескольких биозон по различным программам при минимальном количестве линий связи и содержащая первое запоминающее. устройство, командное устройство, дешифратор, блок датчиков, первый счет— чик, второй. счетчик, устрсйство индикации, исполнительный механизм, устройство ручного управления:, генератор импульсов, первый и второй коммутаторы, первый, второй и третий распределители, первый и второй формирователи сигналов, второе и третье запоминающие устройства, выходы которых соединены с входами устройства индикации, первые входы — соответственно с выходами второго и третьего распределителей, а вторые входы — с выходом первого счетчика, 42914

"0

:l5

40 г 5

5G

2 первым входом командного устройства, а первыми входами второго и третьего распределителей и с входом первого коммутатора, выход которого соединен с выходом второго коммутатора и через первый расчределитель— с первыми вхсдами первого и второго формирователей сигналов и дешифратора, подключенного вторым входом к выхоцу командного устройства, второй вход которого подсоединен к выходу первого запоминающего устройства, а третий вход — к третьим входам второго и третьего запоминающих устройств, входу второго коммутатора и выходу второго счетчика, вход которого через первый счетчик соединен с выходом генератора импульсов, выход дешифратора через исполнительный механизм подключен к второму входу первого формиронатЕля сигналов, соединенного с втсрым входом третьего распределителя, выход блока датчиков через второй формирователь сигналов подключен к второму входу второго распределителя, первый выход устройства ручного управления — к четвертому входу командного устройства, а второй и третий выходы — соответственно к вторым входам первого и второго счетчиков.

Система управления работает следующим образом.

К:оманды управления режимами, вырабатываемые первым запоминанпцим устройством или устройством ручного управления, поступают в командное устройс.тво, обеспечивающее поочередное прохождение команд управления и преобразование их в сигналы управления, удобные для передачи по линиям связи, например, в уровни постоянного напряжения. Преобразованные си"налы поступают на входь1 дешифраторов, расположенные в биозонах. Дешифраторы обеспечивают поочередное прохождение. принятых сигналов управления к исполнительным механизмам. От исполнительных механизмов сигналы об их состоянии поступают в. первый формирователь, обеспечивающий очередность прохождения сигналов контроля за исполнительными механизмами. От первого формирователя сигналы контроля. зе. исполнительными механизмами, т.е. сигналы подтверждения исполнения команд, через линию связи поступают в третий распрецелитель, обеспечивающий очередность прохождения

3 1242 принятых сигналов. Аналогично через второй формирователь и линию связи во второй распределитель поступают от блока датчиков сигналы контроля режимов биоэоиы. От второго и третьего

5 распределителей через второе и третье запоминающие устройства сигналы подтверждения исполнения команд и сигналы контроля режимов поступают на устройство индикации,, С помощью генератора импульсов, первого и второго счетчиков, первого и второго коммутаторов и первых распределителей; расположенных в биоэонах, осуществляется синхронизация всей системы автоматизированного управления, т.е. очередность прохождения по линиям связи команд управления, сигналов контроля режимов и сигналов подтверждения исполнения команд.

Таким образом, в известной системе управления при посылке любой команды управления исполнительному механизму, последний срабатывает не сразу, а при опросе соответствующего режима соответствующей биоэоны, т.е. с задержкой. Аналогично, при изменении какого-либо контролируемого параметра в биозоие, информация об этом изменении поступает на уст30 ройство индикации, й, соответственно, отображается им не одновременно с изменением параметра, а с задержкой.,Задержка в срабатывании исполнительных механизмов и †..==-.уплении информации на устройство индикации прямо пропорциональна количеству управляемых режимов и количеству биозон, т.е. возрастает при увеличении количества режимов и биозон, что является недостатком известной систе-4о мы, поскольку в этом случае снижается оперативность управления и контроля объектов.

Цель изобретения — повышение оперативности управления .и упрощение 4 системы.

Поставленная цель достигается тем, что в систему автоматизированно4

ro управления зоотехническими объектами, содержащую запоминающее устройст-50 во и устройство ручного управления, подключенные выходами соответственно к пер.вому и второму входам командного устройства, а также исполнительный механизм, блок датчиков, устройство индикации и формирователь линейных сигналов, выходом соединенный с входом распределителя, введены первый и вто914 4 рой формирователи частотных сигналов, первый и второй блоки приемников частотных сигналов и преобразователь, выходом подключенный через первый блок приемников частотных сигналов к входу исполнительного механизма, а входом — к выходу командного устройства, третий вход которого соединен с выходом первого формирователя частотных сигналов, выход исполнительного механизма подключен к первому входу второго формирователя частотных сигналов, соединенного вторым входом с выходом блока датчиков, а выходом— с входом формирователя линейных сигналов, выход распределителя подклю.чен к входу второго блока приемников частотных сигналов, соединенного выходом с входом устройства индикации и тем, что командное устройство содержит первый сумматор, входы которого подключены к выходам преобразователей команд, каждый из которых содержит второй сумматор, логические блоки по чист.у команд, первый генератор частоты и первый модулятор, выход которого является выходом преобразователя команд, первый вход подключен к выходу первого генератора частоты, а второй вход — к выходу второго сумматора, входы которого подключены к выходам логических узлов, входы которых являются входами преобразователя

° команд.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемой системы автоматизированного управления зоотехническими объектами; на фиг. 2 — структурная схема командного устройства.

Предлагаемая система управления (фиг. 1) содержит запоминающее устройство 1, устройство 2 ручного управления, первый формирователь 3 час-. тоты сигналов, подключенные к командному устройству 4, выход которого подключен через линию связи к находящимся в биозонах 5 преобразователям 6. Выход преобразователя 6 через первый блок 7 приемников частотных. сигналов подключен к исполнительным механизмам 8, связанным с вторым формирователем 9 частотных сигналов, к входам которого подключен также блок

10 датчиков. Выход формирователя 9 через последовательно соединенные формирователь 11 линейных сигналов, линию связи, распределитель 12 и вто- рой блок 13 приемников тональных

1242914 сигналов подключен к устройству 14 индикации.

Командное устройство 4 (фиг. 2} содержит преобразователи 15 команд управления режимами по чисг.;у биозон,, подключенные к входам первого сумматора 16, соединенного выходом с выходной клеммой 17 устройства 4. Каждый из преобразователей 15 содержит логические узлы 18 посылки команд управления режимами по числу команд, подключенные к входам второго сумматора 19, выход которого через модулятор 20 связан с выходом блока 15, К модулятору 20 подключен также генератор 21 частоты. Каждый из узлов 18 содержит элементы НЕТ 22 и 23, выходы которых через элемент ИЛИ 24 связаны с управляющим входом ключа 25„ .l3 сигнальный вход которого подключен к входной клемме 26, а выход — к выходу узла 18. Входы элементов HET 22 и 23 подключены к входным клеммам 27 и 28, а управляющие входы тех же эле-.„. ментов — к входным клеммам 29 и ЗО соответственно.

Система автоматизированного управления работает следующим образом.

Команды управления, вырабатываемые запоминакицим устройством 1 или устройством 2, поступают в команд-ное устройство 4, в которое от формирователя 3 поступают также тональные (частотные) сигнагл, .тво з которых соответствует количеству КО . манд управления, При э том все то нальные сигналы формируются формирователем 3 одьовременно °

В командном устройстве 4 команды г Щ управления биозонами з преобразуются в тональные сигналы управления, которые затеи преобразуются в сигналы управления и разделяются по часто- те таким образом, чтобы управление каждой биозонай осуществлялось в сво- " ей полосе частот. С выхода командного устройства 4 сигналы управления через линии связи поступают в био эоны 5 на преобразователи 6, осуществляющие обратное преобразование сигналов управления в танальные сигналы управления.

От преобразователя 6 тональные сигналы управления поступают в блок

7, на выходах которого формируются команды управления исполнительными .механизмами 8, соответствующие сигналам управления данной биэзоной.

Ст исполнительньж механизмов 8 и от блока 10 в формирователь 9 поступают сигналы контроля состояний исполнительных механизмов и зоотехни,-.=:скнх режимов бпозоны. Формирователь 9 формирует на своем выходе сетку тональных сигналов по числу контролируемых состояний исполнительных механизмов и режимов одной биозоны, причем каждому состоянию каждо."о исполнительного механизма и каждому режиму соответствует один, отличный от других, тональный сигнал.

С выхода формирователя 9 сигналы поступают в формирователи 11, где. преобраз -отся в линейные сигналы контроля таким образом, что контроль каждой биозоны осуществляется в своей полосе .частот.

От формирователей !1 через линию связи линейные сигналы контроля поступают .в распределители 12, осуществляющие обратное преобразование линейных сигналов контроля в тональные сигналы контроля и последующее их распределение по соответствующим рулпям блока 1За С выходов блока 13 сигналы контроля состояний исполнительных механизмов и зоотехнических .зажимов биозон 5 поступают на устрой ,"тво 14 индикации.

Рассмотрим подробнее работу предлагаемой систсмы управления зоотехньческиж ..... зми.

Команды управления от запоминающего устройства 1 поступают ::ерез входные клеммы 27 на элементы HEY 22, а от устройства 2 ручного управлениячерез входные zzremaы 18 на элементы

НЕТ 23 узлов 18. Элементы HET 22 и

23 осуществляют, при подаче через входные клеммы 29 и ЗО на их входы "Нет" соответствующих сигналов„выбор режима управления". автоматического или

;ручного. От элемента НЕТ 22 или 23 команда через элемент ИЛИ 24 подается на управляющий вход ключа 25, открывая его. На входные клеммы 26 всех уэг ов 18 от выходных клемм формирователя 3 поступают тональные сигналы, причем каждой команде уп-. .равления соответствует свой тональный сигнал> отличный по частоте от другихs

Через открытые ключи 25 тональные сигналы, соответствующие посылаемым командам управления, поступают на входы сумматора 19, осуществля1242914 ющего суммирование тональных сигналов, соответствующих всем посылаемым командам управления в данную биоэону. С выхода сумматора 19 тональные .сигналы подаются на первый вход модулятора 20, на второй вход которого от генератора 21 частоты поступает опорный сигнал . Количество генерато ров 21 равно числу управляемых био- 10 зон, причем каждыи генератор 21 вырабатывает свою частоту. Частоты опорных сигналов различаются таким образом, чтобы на выходах модуляторов 20 и» соответственно, на выходах 15 блоков !5 преобразования команд, формировались сигналы управления, различные для каждой биозоны, т.е. сигналы управления биозонами передаются в различных полосах частот, и каж- 20 дой биоэоне соответствует своя полоса частот.

Например, опорные сигналы имеют частоты f4 0; f <=8 кГц; f5 =12 кГц;

f 16 кГц и т.д., а модуляторы 20 25 осуществляют преобразование по закону

fi»4X =fW = a »

30 где f ц — частота выходного сигнала;

f — частота входного сигнаК ла;

fop — частота опорного сигнала.

Тогда сигнал управления первой биозоной представляет собой непосредственно тональные сигналы, частоты которых находятся в полосе 1

3 кГц. Сигналы управления второй био-40 зоной лежат в полосе 5-7, третьей

9-11, четвертой 13-15 кГц и т.д. С выходов блоков 15 сформированные сигналы управления через сумматор 16, осуществляющий суммирование всех сиг-45 налов управления биозонами, поступают на выходную клемму 17.

Таким образом производится неза висимая посылка команд управления в любом сочетании, в том числе и од50 новременная посылка всех команд.

Команды управления от запоминающего устройства I или устройства 2 ручного управления поступают на исполнительные механизмы .8 всех биозон 5 независимо одна от другой, в том числе и одновременно на все исполнительные механизмы.

Контрольные выходы исполнительных механизмов 8, а также выходы блока 10 датчиков соединены с входами формирователя 9. На выходах формирователей 11 сигналов формируются линейные сигналы контроля, занимающие свою полосу частот для каждой биоэоны. Например, для первой биозоны частота опорного сигнала равна нулю, т.е. линейный сигнал контроля первой биозоны представляет собой непосредственно тональные сигналы контроля, занимающие полосу частот от 1 до 3 кГц,для второй биозоны частота опорного сигнала равна 8,для третьей.

12,для четвертой 16 кГц и т.д.

Выходные клеммы всех биозон 5 соединены одной линией с входной клеммой распределителя 12, на который поступают линейные сигналы контроля от всех биозон. Далее линейные сигналы контроля поступают в преобразователи на фильтрующие устройства, осуществляющие отфильтровывание линейных сигналов контроля данной биоэоны от линейных сигналов контроля других биозон. Отфильтрованные линейные сигналы контроля с помощью демодулятора и генератора частоты преобразуются обратно в тональные сигналы контроля, занимающие полосу частот 1-3 кГц.

Таким образом, на выходных клеммах распределителя 12 формируются тональные сигналы контроля каждой биозоной, поступающие далее на соответствующие группы приемников, коЛичество которых равно числу биозон, блока 13 приемников, т.е ° на входы приемников, количество которых в каждой группе равно числу контролируемых состояний исполнительных механизмов и режимов одной биозоны.

При приеме приемником частотного сигнала на его выходе формируется соответствующий сигнал контроля, поступающий далее на устройство индикации 14, причем прием всех сигналов контроля производится одновременно.

Таким образом, предлагаемая система управления, как и известная, обеспечивает: централизованный и оперативный контроль и управление зоотехническими режимами нескольких

1242914 изолированных групп животных (биозон), расположенных на значительном расстоянии одна ст другой, птицеводческого и животноводческого комплекса при минимальном количестве линий связи с управляемыми биозонами: возможность управления зоотехническими режимами нескольких биозон как по одной программе, так и по разььм, не- g зависимым программам; осуществление управления по заранее заданным программам с возможностью оперативного вмешательства в программу любой биозоны переходом на ручное управление; возможность контроля на свеговом табло как зоотехнических режимов, так и состояний исполнительных механизмов, т.е. при посылке любой команды осуществляется оперативный контроль за ее исполнением.

Кроме того, в отличие от известной, у предлагаемой системы вьппе оперативность управления и контроля, так как производится одновременная 2g посылка любого количества команд управления, в том числе и всех команд, и одновременный прием всех сигналов контроля за исполнительными механизмами и зоотехническими режи;

NB .

Предлагаемая система управления проще известной, так как ввиду одновременной посылки всех команд управ-, ления и приема всех сигналов контроля (каждому сигналу контроля и каждой команде соответствует своя частота) не требуется синхронизация системы, вследствие чего отсутствуют синхронизиуующие устройства (в известной системе зто генератор импульсов, первый и второй счетчик, первый и второй коммутаторы, первый распределитель).

Формула изобретения

1. Система автоматизированного управления зоотехническими обьектами, содержащая запоминающее устройстВо и устройство ручного управления, подключенные выходами соответственно к первому и второму входам команд-. ного устройства, а также исполнительный меланизм, блок датчиков, устройство индикации и формирователь линейных сигналов, выходом соединенный с входом распределителя, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения системы, в нее введены первый и второй формирователи частотных сигналов, первый и второй блоки приемников частотных сигналов и преобразователь, выхоцом подкпюченный через первый блок приемников частотных сигналов к входу исполнительного механизма, а входом — к выходу командного устройства, третий вход которого сОединен с выходом первого формирователя частотных сигнаJ;:ов выход исполнительного механизма подключен к первому входу. второго формирователя частотных сигналов, соединенного вторым входом с выходом блока датчиков, а выходом — с входом формирователя линейных сигналов, . выход распределителя подключен к входу второго блока приемников частотных сигналов, соединенногс выходом с входом устройства индикации.

2. Системапоп.1, о тличаю— щ а я с я тем, что командное устроиство содержит первыи сумма тор входы которого подключены к выходам преобразователей команд, .каждый из которых содержит второй сумматор, логические узпы по числу команд, первый генератор частоты и первый модулятор, выход которого является выходом преобразователя команд, первый вход подключен к выходу первого генератора частоты, а второй вход— к выходу второго сумматора, входы которого подключены к выходам логических узлов, входы последних являются входами преобразователя команд.

1242914

Составитель Е. Ворсобина

Техред M. Ходанич Корректор С. Щекмар

Редактор Е. Папп

Заказ 3704/46 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4