Способ автоматизированного управления системой выпоечных аппаратов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к промышленному и селекционному животноводству. Цель изобретения - повышение оперативности управления. Когда животное подходит к выпоечному устройству, блок 1 идентифицирует его и через блок 3 задания нормируемой величины контролируемого параметра направляет в блок 4 требуемую информацию. Блок 2 измеряет величину контролируемого параметра. Сравнение заданной и требуемой величины контролируемого параметра и вычисление их отношения производит блок 4. Сравнение заданного значения отношения и определенного осуществляет блок 6. Блок 7 памяти хранит данные о параметрах последнего выпоенного животного и направляет их в анализирующий блок 8. Если для последних трех животных параметры вышли за допустимые пределы, то блок 8 дает команду блоку 9 оповещения, сигнализующему о нарушении в системе выпоечных аппаратов. Кроме того, сигнал поступает в блок 10 управления исполнительными механизмами системы выпоечных аппаратов и ограждающего их оборудования. Это вызывает либо прекращение подачи молока в аппарате, либо закрытие их ограждающими элементами, препятствующими доступу животных к аппаратам. В качестве контролируемого параметра используют длительность кормления животного или скорость высасывания корма животным из аппарата. 2 с и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л А 01 К 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4362670/30-15; 4351340/30-15 (22) 30.11.87 (46) 07.11,90, Бюл. ¹ 41 (75) Я.С.Гринберг (53) 614.95:636.084.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1526616, кл. А 01 К 29/00, 20.10.86. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ ВЫПОЕЧНЫХ

АППАРАТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, к промышленному и селекционному животноводству. Цель изобретения— повышение оперативности управления. Когда животное подходит к выпоечному устройству, блок 1 идентифицирует его и через блок 3 задания нормируемой величины контролируемого параметра направляет в блок

4 требуемую информацию, Блок 2 измеряет величину контролируемого параметра.

Сравнение заданной и требуемой величин

„„Я2„„1604290 А1 контролируемого параметра и вычисление их отношения производит блок 4. Сравнение заданного значения отношения и определенного осуществляет блок 6. Блок 7 памяти хранит данные о параметрах последнего выпоенного животного и направляет их в анализирующих блок 8. Если для последних трех животных параметры вышли за допустимые пределы, то блок 8 дает команду блоку 9 оповещения, сигнализующему о нарушении в системе выпоечных аппаратов. Кроме того, сигнал поступает в блок 10 управления исполнительными механизмами системы выпоечных аппаратов и ограждающего их оборудования, Это вызывает либо прекращение подачи молока в Я аппарате, либо закрытие их ограждающими злементами, препятствующими доступу животных к аппаратам. В качестве контролируемого параметра используют длительность

Ф кормления животного или скорость высасывания корма животным из аппарата . 2 с и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

1604290

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к области промышленного и селекционного животноводства.

Целью изобретения является повышение оперативности управления.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, допускающего разные скорости всасывания корма; на фиг.2, 3 — блок-схема различных вариантов выполнения блока измерения скорости высасывания животным корма; на фиг.4 — блок-схема блока управления исполнительными механизмами; на фиг.5 — разрез А-А на фиг.4; на фиг.6 — блоксхема устройства при контроле длительности периода кормления животного; на фиг.7блок-схема анализирующего блока.

Способ автоматизированного управления системой выпоечных аппаратов включает идентификацию животного, выдачу ему позиции корма, измерение контролируемого параметра для каждого животного, установление заданной величины контролируемого параметра, опеределение отношения измеренной и заданной величин контролируемого параметра. Затем задают допустимое значение этого отношения с последующим сравнением полученной и заданной величин данного отношения. В случае, если три раза подряд величина отношения отличается от единицы, то делается вывод о неудовлетворительном состоянии технологического оборудования системы выпоечных аппаратов и формируется сигнал управления исполнительными механиэмами выпоечных аппаратов и ограждающего их оборудования, В качестве контактируемого параметра можно использовать длительность кормления животного или скорость вы; сасывания корма животным иэ выпоечных аппаратов.

Физиологической основой способа является то, что скорость высасывания, а точнее усилие сосания, и длительность периода кормления, когда животное потребляет положенную ему в соответствии с результатом идентификации порцию корма, являются величиной постоянной для сельскохозяйственного животного. В случае забивания соски выпоечного аппарата или наоборот ее прободения время периода приема пищи или скорость ее приема изменяется, а следовательно, изменяется и величина отношения измеренной и заданной величин контролируемого параметра. Для одного животного это может быть вызвано случайными причинами, например отвлечением животного резким звуком или воздействием иного внешнего раздражителя. Однако для двух, а тем более трех животных подряд отклонение отношения в связи со случайными причинами маловероятно и свидетельствует о нарушении работоспособности системы выпоечных аппаратов, а следова5 тельно, о необходимости ремонта или замены дефектных узлов и деталей устройства.

Устройство для автоматизированного управления системой выпоечных аппаратов содержит (фиг.1) блок 1 идентификации жи10 вотных, блок 2 измерения контролируемого параметра, блок 3 задания нормативной ве личины контролируемого параметра, блок 4 определения отношения измеренной и заданной величин контролируемого парамет15 ра, блок 5 задания допустимых значений этого отношения, блок 6 сравнения фактического значения отношения с заданным допустимым, блок 7 памяти, выполненный в виде стека, анализирующий блок 8, блок 9

20 оповещения и блок 10 управления исполнительными механизмами выпоечных аппаратов и ограждающих их конструкций. Выходы блока 1 связаны с входами блоков 2, 3 и 5, входы блока 4- с выходами блоков 2 и 3, при

25 этом входы блока 6 связаны с выходами блоков 4 и 5, а выход блока 6 — с входом блока 7, причем выход последнего связан с входом блока 8. Выходы блока 8 связаны с входами блоков 9 и 10. Если контролируе30 мым параметром мы выбираем скорость всасывания корма животными, то блоки 2 =

4 выполнены соответственно в виде блока измерения скорости всасывания корма животным, блока нормативных значений ско35 рости всасывания корма и блока определения отношения измеренной и нормативной величин скорости всасывания.

Блок измерения скорости всасывания корма может быть выполнен, например, так, 40 как это изображено на фиг.2, Он включает иэмерительно-преобразовательный блок

11, датчик объема 12, блок-таймер 13, при,чем выходы блока 11 связаны с входами блоков 12 и 13, а выходы блоков 12 и 13 — с

45 входами блока 11.

Блок измерения скорости всасывания корма может быть выполнен, например, и так, как на фиг.3. В этом варианте блок включает измерительно-преобразователь50 ный блок 14 и измеритель скорости 15, причем вход блока 15 связан с выходом блока

14, а вход блока 14 — с выходом блока 15.

"Блок 10 управления исполнительными механизмами выпоечных аппаратов может

55 быть выполнен, например, как на фиг.4 и 5, Блок 10 включает диск 16, несущий соски 17. Подача жидкого корма производится по трубопроводу 18. Диск 16 уставновлен на валу привода 19. Трубопровод 18 несет на конце притертую пробку 20 с одним ради1604290

10

45

55 альным отверстием, образующую совместно с гнездом в диске 16 кран. Соски 17 соединены с гнездом, в котором расположена пробка 20 каналами 21. Если в качестве контролируемого параметра используется длительность кормления животного, то блоки 2 — 4 выполнены в виде блока измерения длительности кормления, блока задания нормативной длительности кормления и блока определения отношения измеренной и заданной длительности кормления, а устройство снабжено блоком 22 управления дозаторами корма, вход которого соединен с соответствующим выходом блока 1 идентификации животного. Анализирующий блок 8 включает блок 23 (И), блок 24 (ИЛИ), блок 25 выработки управляющего сигнала, блок-ключ 26, блок 27 выбора отклонений.

Входы блоков 23 и 24 соединены с выходом блока 8 памяти. Выходы блока 23 связаны с входами блоков 25 и 26, выход блока 24 — с входом блока 26. Входы блока 27 соединены с выходами блоков 8 и 26, а выход — с входом блока 10, Выходы блока 25 соединены с входами блоков 9 и 10.

Устройство работает следующим образом.

Когда животное начинает сосать, блок 1 идентифицирует его и направляет сигнал в блоки 22 и 3, из последнего блока нормативное для данного животного значение скорости высасывания или длительности кормления поступает в блок 4, Блок 22 определяет необходимую для данного животного дозу корма и дает сигнал на ее выдачу.

Одновременно сигнал от блока 1 идет и на блок 2, который измеряет фактическую скорость высасывания или длительность кормления животного, которая из блока 2 поступает также в блок 4, который определяет отношение измеренной и нормативной величин контролируемого параметра и отправляет результат в блок 6. Туда же, по сигналу из блока 1; поступает сигнал из блока 5, т.е. поступает допустимое значение отношения скоростей или длительностей кормления. Блок 6 сравнивает их Ф направляет результат в блок 7 памяти. Блок 7 памяти, стек, имеет по меньшей мере 3 ячейки.

По получении сигнала от блока 6 он записывает сигнал в первую ячейку, ранее находившийся в этой ячейке сигнал переписывает в следующую и т.д. Сигнал, находившийся в последней ячейке, стирается. После этого содержимое ячеек стека направляется в анализирующий блок 8. который выявляет, имеются ли три подряд превышения допустимых скоростей высасывания. Если такое имеется, анализирующий блок 8 направляет сигнал в блок 9 оповещения, оповещающий оператора о неполадках в системе выпоечных аппаратов, Одновременно анализирующий блок 8 направляет сигнал на блок 10 управления исполнительными механизмами, который в зависимости от конструкции выпоечного устройства и самого блока может дать команду на промывку соски под давлением на замену соски, на прекращение доступа животным к неисправной соске впредь до устранения ее неисправности и т.п.

Блок 2 в первом варианте, когда контролируется скорость высасывания корма, работает следующим. образом. При получении сигнала от блока 1 блок 11 дает команду блоку 12 на измерение объема корма, еще не высосанного животным, а также запускает блок 13. По мере течения времени, данные о котором поступают из блока 13, блок

11 еще раз и еще раз дает команду блоку 12 на измерение оставшихся к определенным моментам времени объемов корма. По этим данным объема и времени блок 11 вычисляет скорость высасывания и направляет ее в блок 4.

Блок 2 во втором варианте при контроле скорости высасывания корма животным работает следующим образом. При получении сигнала от блока 1 блок 14 дает команду блоку 15 на измерение скорости высасывания. Блок 15 может быть выполнен в виде крыльчатки или любого другого измерителя скорости протекания жидкости через трубicy. Данные о скорости высасывания блок 15 передает в блок 14, который преобразовывает их в необходимую форму и передает блоку 4, Блок 10 управления исполнительными механизмами работает следующим образом.

Корм по трубопроводу 18 подается к той же соске 17, канал 21 которой сообщается с каналом пробки 20. При получении сигнала на замену соски (он поступает от анализирующего блока 8) привод 19 поворачивает диск 16. При этом соска, требующая замены, выводится из контакта с каналом пробки 20, а в сообщение с этим каналом приходит другая соска 17, Таким образом, дефектная. соска выводится из работы, а вводится в работу новая соска.

Анализирующий блок 8. работает следующим образом.

Сигнал от блока 7 поступает на блоки 23 и 24. Блок 23 определяет, имеются ли откло нения для трех животных подряд — это блок логического элемента И, В том случае, если имеются, то сигнал от блока 23 идет на блок

25, который вырабатывает управляющий сигнал, идущий в блоки оповещения 9 и управления положительными механизмами

1604290

10, Одновремено сигнал от блока 23 поступает на блок 26, который "запирает" путь информации от блока 24 и отключает блок 27.

В том случае, если отклонений для трех животных подряд не имеется, блок 23 посылает сигнал в блок 26, "отпирая" его. При этом сигнал от блока 7, пришедший в блок

24, анализируется им. Блок 24 (логический элемент ИЛИ) определяет, есть ли хотя бы одно животное, для которого имеется отклонение, и, если таковые есть, передает сигнал на блок 26, также "отпирая" его. После такого двойного отпирания блок 26 включает в работу блок 27, который выбирает из числа поступивших данных данные о животном, режим которого отклоняется от нормативного, и направляет их в блок 9 оповещения.

Следует отметить, что устройство позволяет не только установить факт наличия неисправновностей в системе выпойки животных, но и выявить заболевшее животное.

Например, если длительность кормления и его скорость одного животного уменьшилась ниже допустимого предела, то блок 10 оповещает оператора, что данное животное требует особого внимания.

Предложенные способ и устройство для его реализации позволяют повысить эффективность процесса кормления и оперативность диагностики неисправностей в системе выпоечных аппаратов и выявленных животных с физиологическими и патологическими отклонениями.

Формула изобретения

1. Способ автоматизированного управления системой выпоечных аппаратов, включающий идентификацию животного, выдачу в соответствии с результатом идентификации порции корма, измерение контролируемого параметра для каждого животного, установление заданной величины,контролируемого параметра, сравнение требуемых величин и по окончании выпойки данного животного формирование по результату сравнения информационного сигнала о неудовлетворительном состоянии объекта, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности управления, определяют отношение измеренной и заданной величин контролируемого параметра, задают допустимое значение данного отношения, сравнивают их и при отклонении значения отношения от допустимого вырабатывают промежуточный информационный сигнал, увеличивающий число, запоминаемое в блоке памяти на единицу, затем обнуляют блок памяти при отсутствии промежуточного информационного сигнала для следующего животного, а информационный сигнал о неудовлетворительном состоянии объекта формируют при достиже5 нии числом, сформированным в блоке памяти, задан ного значения, после чего вырабатывают сигнал управления исполнительными механизмами выпоечных аппаратов и ограждающего их оборудования.

10 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве контролируемого параметра используют длительность кормления животного.

3. Способ по п.1, отличающийся

15 тем, что в качестве контролируемого параметра используют скорость высасывания корма животным из выпоечного аппарата .

4. Устройство для автоматизированного управления системой выпоечных аппара20 тов, содержащее блок идентификации животных; первый выход которого соединен с входом блока измерения контролируемого параметра, а второй — с входом блока задания величины контролируемого параметра, 25 блок сравнения и блок оповещения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения оперативности управления, устройство снабжено блоком определения отношения измеренной и заданной величин контро30 лируемого параметра, блоком задания величины отношения и последовательно связанными блоком памяти, анализирующим блоком и блоком управления исполнительными механизмами выпоечных

35 аппаратов и ограждающего их оборудования, причем соответствующий выход анализирующего блока соединен с блоком оповещения, при этом выходы блоков измерения контролируемого параметра и зада40 ния величины контролируемого параметра связаны с входами блока определения отношения измеренной и заданной величин контролируемого параметра, выход которого подключен к первому входу блока сравне45 ния, а к второму его входу подключен выход блока задания допустимого значения отношения, вход которого связан с третьим выходом блока идентификации животных, при этом выход блока сравнения соединен с вхо50 дом блока памяти.

5. Устройство по п.4, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено блоком управления доэаторами корма, связанным с четвертым выходом блока идентификации

55 животных.

6.Устройствопоп.4и5, отличающ е е с я.тем,что блок измерения контролируемого параметра, блок задания величины контролируемого параметра и блок определения отношения измеренной и заданной

1604290

Фиг. 3

А-д

27 величин контролируемого параметра выполнены соответственно в виде блока измерения длительности кормления, блока задания длительности кормления и блока определения отношения измеренной и заданной длительности кормления.

7. Устройство по п.4, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в качестве блока измерения контролируемого параметра, блока задания величины контролируемого параметра и блока определения отношения измеренной и заданной величин контролируемого параметра использованы соответственно блок

5 измерения скорости высасывания корма животным, блок нормативных значений СКОрости высасывания корма и блок определения отношения измеренной и нормативной скоростей высасывания корма.

1604290

Фиг.7

Составитель Л,Пантелеева

Техред М.Моргентал Корректор .А.Обручар

Редактор В.Данко

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3406 ° Тираж 435 Подписное

ВНИИПИ Грсударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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