Система автоматического управления распределением воды между поливными участками

305856 ОПИСАНИЕ ИЗОБЕЕт ЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУРеснтблии Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 23,Х 11.1968 ( 1291267/30-15)с присоединением заявки-ПриоритетОпубликовано 11,И,1971, Бюллетень19Дата опубликования описания 1 Х 111.1971 МП Комитет оа делам ивобретений и открытий ори Совете Министров СССР631.548.3 (088.8 Авторыизобретени В. П. Диденко и Н. 3, Стрыгин гизской С ститут автоматики аявител СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ АСПРЕДЕЛЕНИЕМ ВОДЫ МЕЖДУ ПОЛИВНЫМИ УЧАСТКАМИЦелью изобретения указанных недостатков В предложенной сис используется поливная что в систему введены тельной записи кодов у поступления в ячейкитранен являет ме более эффе вода благодаря устройство пос астков по врем памяти и устр ктивнотому, ледоваени их ойство 1Устройство относится к ирригации, а именно к автоматизированным внутрихозяйственным оросительным системам. Оно может найти применение для распределения воды на севооборотном участке.Известные системы автоматического управления обслуживают микроучастки по циклической программе. Норма полива определяется заранее и регулярно изменяется в течение вегетационного периода. Одновременно обслуживается постоянное число объектов - микро- участков (как правило, один). Включение системы в работу производится датчиком влажности почвы или по истечении времени.Недостатками таких систем являются: 1. Малоэффективное использование поливной воды из-за того, что при жесткой программе системы не удовлетворяют реальные запросы на полив участков во времени.2. Отсутствие регулирования числа обслуживаемых участков при изменении внутрихозяйственного водовыпуска. циклического последовательного обхода ячеек памяти с записанными в них кодами участков для подключения ячеек к устройству выдачи поливных норм и ко входу дешифратора.5 С выхода дешифратора сигнал поступает наисполнительные органы подачи воды на поливные участки и к устройству контроля выдачи поливной нормы, выходы которого связаны с блоком счетчиков.10 На фиг. 1 и 2 изображены блок-схемы устройства; на фиг, 3 - устройство выдачи поливной нормы.Система состоит из:блока 1 в устройст записи сигналов-требо ваний (кодов участков) в ячейки памяти в порядке поступления, содержащего и входных шин, преобразователь (формы сигнала), шифратор и/Й, игрупп по Й ячеек разрешения записи И, (гг 1(и), гг 1 ячеек памяти (регистров), 20 схемы циклической последовательной записи(ЦПОЗ);блока 2 в устройст циклического последсвательного обхода ячеек памяти с записанными в них кодами участков, содержащего и, 25 групп по А ячеек разрешения обслуживанияИ схему циклического последовательного обхода ячеек памяти (ЦПОО), дешифратор;блока 3 выдачи кодов поливной нормы(БВН), содержащего источник света (С), боЗ 0 бины с носителем информации (Б, и Б 2), фо ЗО 58565 1 о 15 20 25 Начало обслуживания зо 3тодиодные считывающие устройства ФСУ, и ФСУ двигатели Д, и Д, протяжки и перемотки носителя, реле Р запуска двигателей, ячейки совпадения (И 1 и И 2), регистр записи кода участка (адрес), реле времени для отключения двигателей и источника света (РВ), Й входных шин для подачи кода поливного участка, поставленного на обслуживание, и одну входную шину для запуска двигателей;блока 4 счетчиков, содержащего регистры для записи кодов поливных норм участков, поставленных на обслуживание, и реверсивные счетчики (РС) контроля израсходованной на полив воды;блока б сравнения кодов поливных норм и израсходованных на полив стоков воды;реверсивного блока (РИЧ) б;цепи 7 обратной связи (ЦОС);полевых датчиков (ПД) 8;расходомера 9 внутрихозяйственного водо- выпуска;счетчиков 10 стока (СС) воды на поливные участки и на сброс;исполнительных органов (ИО) 11. В исходном состоянии, во-первых, на носители информации в блоке 3 должны быть предварительно записаны коды поливных участков и поливных норм на 1-й полив; во-вторых, в блоке б должна быть открыта ячейка, номер которой равен " +1 (Я, - число по- Дд ливных токов д, транзита воды), если для обслуживания поливного массива используется часть подаваемого расхода Яр - Я Если используется весь расход Яр, то открыта 1-я ячейка блока б (Я=-О), в-третьих, в блоках 1, и 2 в схемах ЦПОЗ и ЦПОО должны быть открыты ячейки одного номера (чтобы порядок обслуживания участков соответствовал порядку поступления требований). Номер при этом может быть любым, так как запись и обслуживание производятся циклически, Будем условно считать, что должны быть открыты первые ячейки схем ЦПОЗ и ЦПОО.Процесс функционирования системы следующий. Отдельные блоки ее работают в режиме автосинхронизации, поэтому процесс функционирования системы разбивается на ряд автономных процессов (см, фиг. 2),Запись сигналов-требований.Если необходимо полить какой-либо участок, например с-й, ге=(1, 2,и), соответствующий полевой датчик ПД; посылает сигнал-требование, который по каналу связи поступает на преобразователь (формы сигнала), с выхода преобразователя - на шифратор, с выхода шифратора на и 1 групп по А ячеек разрешения записи Из. В каждый момент может быть открыта только одна группа Из сигналом от соответствующей открытой ячейки схемы ЦПОЗ. В схеме ЦПОЗ в каждый момент может быть открыта также лишь одна ячейка (в начальный момент - первая). 35 40 45 5 О 55 60 4Поступивший из шифратора сигнал проходит через открытую группу Из в соответствующий регистр, например 1-й,1 е (1, 2 и,). Число ячеек памяти (регистров), групп ячеек разрешения Из и ячеек схемы ЦПОЗ равно иьОбразующийся при записи кода участка в 1-й регистр импульс поступает на вход 2 схемы ЦПОЗ, при этом закрывается ее 1-я ячейка и открывается (1+1)-я. Следующий по времени сигнал-требование, поступивший от ПДд (д(1, 2, , и) дФ) аналогичным образом записывается через открытую (1+1)-ю группу Из в (1+1)-й регистр и т. д. последовательно по циклу 1,2, , и 1,2,Оперативная запись поливных норм Периодически диспетчером хозяйства или ЭВМ при комплексной автоматизации оросительных систем производится контроль числа и кодов стоящих в очереди поливных участков, расчет с учетом ряда факторов (например, долго-и краткосрочных гидро- и метеопрогнозов, прогнозов водообеспеченности источника и т. п,) необходимых им поливных норм и запись их на носитель информации в блоке 3,Поскольку в исходном состоянии открыта 1-я ячейка ЦПОО, записанный в 1-й регистр код участка через открытую 1-ю группу ячеек разрешения обслуживания И, поступает одно. временно на входы БВН и дешифратора, с вы хода которого через соответствующую ячейку памяти П сигнал поступает на свой исполнительный орган (систему электрифицированных щитов, затворов, вентилей и т. п., разрешающих подачу воды на соответствующий поливной участок). По окончании обслуживания этого поливного участка блок сравнения б выдает импульс, поступающий на вход 2 блока 6 (см, фиг. 2 и б).Если в этот момент была открыта 1-я ячейка блока 6, то на выходе блока появляется импульс, поступающий на вход 2 схемы ЦПОО; при этом закрывается 1-я ячейка схемы и открывается 2-я и, соответственно, 2-я группа ячеек разрешения обслуживания Ио. Код участка, записанный во 2-й регистр, поступает на входы БВН и дешифратора.Импульсом, образующимся при открытии 2-й ячейки схемы ЦПОО, возвращается в исходное состояние 1-й регистр и т. д.Если в момент поступления импульса об окончании обслуживания некоторого участка была открыта з-я ячейка блока б, то открывается следующая ячейка, на единицу меньшая по номеру (з - 1)-я, а з-я закрывается и т.д. Выдача поливной нормы Код участка, записанный в соответствующий регистр, с выхода соответствующей группы И45 5 О 55 60 65 одновременно поступает на вход дешифратора и на 1 г входов БВН (см. фиг. 7), где записывается в регистр записи кода участка (адрес). Сигнал с выхода дешифратора поступает одновременно на исполнительный орган 11 и на (1+1)-й вход БВУ, При этом от сигнала на (1+1) -м входе срабатывает реле запуска двигателей, включающее двигатели Дт и Д, и источник света С. Двигатели протягивают носитель информации над ФСУ, и ФСУ,. ФСУ, просматривает коды поливных участков, записанных на носителе информации, а ФСУ - соответствующие поливные нормы.При обнаружении ФСУ, требуемого кода устройство совпадения Ит выдает сигнал разрешения считывания кода поливной нормы с ФСУ. Через ячейки совпадения И код поливной нормы записывается в регистр в блоке 4 счетчиков, с выхода которого поступают сигналы в блок 5 сравнения.Одновременно с выхода ячеек совпадения И, импульсный сигнал поступает на реле Р запуска двигателей для перемотки носителя информации в исходное состояние и на реле времени РВ для отключения двигателей и источника света по истечении заданной выдержки,Блок БВИ вернется в исходное состояние. Окончание обслуживания На каждом поливном участке имеются с тетчик 10 стока воды на участок и счетчик сброса, выходы которых соединены со входами реверсивного счетчика, учитывающего количество воды, затраченной на полив,Показания реверсивного счетчика сравниваются в блоке сравнения 5 с кодом поливной нормы, записанным в соответствующем регистре блока счетчиков 4, При совпадении показаний блоком 5 выдается импульс окончания обслуживания, поступающий на вход 2 блока б (далее процесс протекает так же, как и при начале обслуживания). Изменение числа одновременно обслуживаемых участковВнутрихозяйственная система снабжена расходомером 9, в соответствии с показаниями которого, измеренными в поливных токах, вручную или автоматически подаются сигналы приращения на входы блока б, При этом на вход 2 подаются сигналы положительного приращения (и сигналы смены обслуживаемых участков по окончании обслуживания каждого из них), на вход 3 - сигналы отрицательного приращения.Рассмотрим случай, когда обслуживание некоторого поливного массива производится излишками транзита воды Я, при водозаборе Яр и поливном токе д,.В начальный момент была открыта ( - )+Рс Чп+11-я ячейка блока б. Как только водовыпуск 5 10 15 го г 5 Зо 35 4 О 6начнет работать, во внутрихозяйственном распределителе появляется некоторый расход Я(Ц, которьш постепенно возрастает до заданного Яр. При возрастании расхода Я на каждое значение тока аподается импульс по. ложительного приращения на вход 2 бло. ка б. С приходом каждого импульса на этот вход номер открытой ячейки блока уменьшается на единицу до тех пор, пока не откроется 1-я ячейка блока б.Обслуживание участков начинается с открытием 1-й ячейки (для этого достаточно соединить выход элемента памяти 1-й ячейки со входами групп ячеек разрешения обслуживания Итт). Если же весь расход внутрихозяйственного водовыпуска используется для полива данного поливного массива, т. е. Я, = О, то в начальный момент открыта первая ячейка блока б и обслуживание участков можно начи. пать с момента появления воды во внутрихозяйственном распределителе.При дальнейшем увеличении расхода на внутрихозяйственном водовыпуске на вход 2 блока б продолжают поступать импульсы. Каждый из них вызывает появление импульса на выходе блока б, открытие очередной ячейки схемы ЦПОО и постановку на обслуживание еше одного участка.При уменьшении водозабора импульсы отрицательного приращения подаются на вход 3 блока б. Каждый из них вызывает открытие следующей ячейки в порядке возрастания номеров. По окончании обслуживания некоторого участка поступающии на вход 2 импульс вызывает открытие следующей ячейки в сторону уменьшения номеров. Поскольку 1-я ячейка закрыта, другой участок на обслуживание не становится. Общее число одновременно обслуживаемых участков уменьшается, причем уменьшается таким образом, что участки, же ставшие на обслуживание, обслуживатотся до конца, и лттттть после этого изменяется их число, что необходимо по технологии полива. Предмет изобретения 1. Система автоматического управления распределением воды между поливными участками, содержащая полевые датчики, имеющие связь с устройствами для выдачи кода поливной нормы, отличающаяся тем, что, с целью более эффективного использования поливной воды, в особенности при ограниченной пропускной способности внутрихозяйственного водовыпуска, а также при возникновении дефицита воды в оросительной системе. она снабжена устройством последовательной записи кодов участков от преобразователя сигналов полевых датчиков по времени их поступления в ячейки памяти и устройством циклического последовательного обхода ячеек памяти с записанными в них кодами участков для подключения ячеек к устройству выдачи кода поливных норм и ко входу дешифратора, с вы 305856хода которого сигнал поступает на исполнительные органы подачи воды на поливные участки и к устройству контроля выдачи поливной нормы, выходы которого связаны с блоком счетчиков.2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что для более эффективного и автоматического учета и использования расхода воды, она снабжена расходомером и реверсивным блоком изменения числа одновременно обслуживаемых участков, причем на один из входов реверсив ного блока подаются импульсы об окончании обслуживания участков, а также вручную или автоматически от расходомера импульсы положительного приращения расхода в поливных 5 токах относительно некоторого транзитногорасхода, а на второй - аналогичным образом импульсы отрицательного приращения, а выход реверсивного блока соединен со входом устройства для циклического последователь ного обхода ячеек памяти с записанными вних кодами участков,305856 Ч , Составитель В. Дементьев Редактор Т. 3. Орловская Техред Т. П. Курилко Корректор Н, Рождественская Заказ 2194/6 Изд, М 870 Тираж 473 Подписно ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ография, пр. Сапунова, 2