Регулятор для полива

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик оц 960750(23) ПриоритетОпубликовано 250982. Бюллетень Мо 35Дата опубликования описания 25.09.82 11 М Кп 3 6 05 П 7/00 Государственный .комитет СССР но делам изобретений н открытий(088. 8) 72) Авторизобретеии ело 71) 3 ркменский научно-исследовательский инсти гидротехники и мелиорации тель 4) РЕГУЛЯТОР ДЛЯ ПОЛ а пам занта И поо 0 Изобретение относится к средствам автоматизации производственных процессов и может быть использовано для автоматизации полива при оснащении водотранспортирующей сети электроуправляемой запорной арматурой.Известен регулятор для полива, содержащий испаритель, подпитывающий резервуар, установленный на подвопя щем трубопроводе запорный орган, ем- . кость, кинематически связанную с запорным органом и гидравлически - с подпитывающим резервуаром 11).Однако этот регулятор не обеспечивает последовательной подачи заданной норж воды на участки полива, что сужает область его применения.Наиболее близким к изобретению является регулятор для полива, содержащий запорные клапаны, установленные на каждом из и водовыпусков транспортирующего трубопровода, клапан, связанный с первым водовыпуском транспортирующего трубопровода, накопительную емкость, датчик уровня, счет чик расхода воды, установленный на транспортирующем трубопроводе и подключенный выходом к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с первым входом второ го сумматора и с выходом регистрмяти, связанного входом с выхододатчика режима работы, два элемеэлемент ИЛИ и элемент НЕ, а такжеследовательно соединенные преобразватель угол-код и преобразователь кода, подключенный выходом к второмувходу второго сумматора (2),Недостатком регулятора для поливаявляется узкая область его применениЦель изобретения - расщирение области применения регулятора для полиУказанная цель достигается тем,что регулятор для полива содержитдополнительные элементы И, второй итретий элементы ИЛИ, а также распре"делитель импульсов и элементы задержки, причем накопительная емкость выполнена в виде двух сообщающихся сосудов, один из которых гидравлическисвязан через клапан с первым водовыпуском транспортирующего трубопровода, а другой сосуд"испаритель кинематически связан с первым выходом механизма вертикального перемещения,вторым выходом подключенного к входупреобразователя угол-код, а входом -к выходу датчика уровня, расположенного в сосуде-испарителе, выход задатчика режима работы подключен к65 первому входу счетчика расхода водыи.через первый элемент ИЛИ - к первому входу распределителя импульсов,второй вход которого связан с выходомпервого элемента задержки и с вторымвходом счетчика расхода воды, а выходы через второй элемент ИЛИ - свходом элемента НЕ, первые входы запорных клапанов соединены с выходамисоответствующих и элементов И и через третий элемент ИЛИ - с входом 10первого элемента задержки, вторые входы запорных клапанон, кроме последнего, соединены с перными входамипоследующих запорных клапанов, выходэлемента НЕ подключен к перному входу дополнительного элемента И, второйвход которого связан с выходом второго сумматора, а выход - с первымвходом первого элемента И, второйвход которого подключен к выходупервого сумматора и к первым входамвсех последующих элементов И, вторыенходы которых соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, вход второго элемента задержки подключен к выходу и + 1 элемента И и нторомувходу последнегозапорного клапана, а выход - к второму входу первого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходомпервого элемента И.зоНа фиг. 1 представлена блок-схемарегулятора для полива; на фиг. 2 -гакопительная емкость,Регулятор для полива содержит изапорных клапанов 1, и водовыпусков З2, транспортирующий трубопровод 3,клапан 4, первый сосуд 5 накопительной емкости, сосуд-испаритель б накопительной емкости, датчик 7 уровня,механизм 8 вертикального перемещения, 40преобразователь 9 угол - код, преобразователь 10 кода, счетчик 11 расхода воды, первый сумматор 12, нторой сумматор 13, регистр 14 памяти,задатчик 15 режима работы, и + 1 элементов И.16, допОлнительный элементИ 17, элемент НЕ 18, первый элементИЛИ 19, второй элежнт ИЛИ 20, третий элемент ИЛИ 21, распределитель 22импульсов, первйй элемент 23 задержки, второй элемент 24 задержки.Регуляторработает следующим образом.В,некоторый момент времени, соответствующий началу полинного сезона,на схеМу регулятора подается напряжение питания, после чего с выхода задатчика 15 режима работы сигналпоступает на первый вход счетчика11 расхода воды и через первый эле"мент ИЛИ 19 - на первый вход распределителя 22 импульсов. Этим сигналомосуществляется установка наибольшегочисла в счетчике.11 расхода воды иобнуление распредепителя 22 импульсов. Далее с выхода задатчика 15 режима в регистр 14 памяти, вводится число, соответствующее установленной норме полива. В начальный момент сообщающиеся сосуды накопительной емкости - неподвижный 5 и подвижный сосуд-испаритель б свободны от воды, поэтому датчик 7 уровня, расположенный в сосуде-испарителе б сработает и включит механизм 8 вертикального перемещения на опускание сосуда-испарителя 6 накопительной емкости для заполнения ее водой из неподвижного сосуда 5 н крайнее нижнее положение, при котором на выходе преобразоватепя 9 угол - код установится число в коде Грея (исключающем грубую ошибку считывания заведомо большее числа, введенного задатчиком 15 режима работы в регистр 14 памяти. Это число преобразуется преобразователем 10 кода в двоичный позиционный код, который подается на вторые входы второгосумМатора 13 на первые входы которого подается на вычитание число из регистра 14 памяти. В сумматоре 13 из большего числа, поступающего с выхода преобразователя 10 кода, вычитается меньшее число, поступающее.с регистра 14 памяти, например, из двоичного числа 1111111111, вычитается двоичное число 1011111111. Эта операция выполняется сумматором 13 как сложение первого числа с вторым, взятым в обратном коде с добавлением 1 ф для образования дополнительного кода 1.0100000000Полученная при этом ф 1 ф старшего разряда, стоящая слева от точки, является выходным сигналом сумматора 13, который в виде сигнала высокого уровня поступает на второй вход дополнительного элемента И 17, на первый нход которого сигнал высокого уровня поступает с выхода элемента НЕ 18, обусловленный отсутствием сигнала на выходе второго элемента ИЛИ 20, так как .распределитель 22 импульсов находится н обнуленном состоянии, Образовавшийся в результате этого сигнал высокого уровня на выходе дополнительного элемента И 17, поступает на первый вход первого в группе Из и + 1 элементов И 16, на второй вход которого и на вторйе входы остальных элементов И 16 поступает сигнал высокого уровня с выхода первого сумматора 12, состояние которого аналогично состоянию второго суьватора 13, так как на первый вход первого сумматора 12 подается наибольшее число от счетчика 11 расхода воды, из которого вычитается меньшее число, подаваемое на второй входэтого сумматора из регистра 14 памяти . Так как распределитель 22 импульсов находится в обнуленном состоянии, то сигнал высокого уровня появляется только на выходе первого вгруппе и + 1 элемента И 16. Этот сигнал одновременно поступает на первййвход запорного клапана 1 первого изи водовыпусков 2, открывая его наподачу воды для полива первого участка, на третий вход первого элемента 10ИЛЙ 19 и далее на первый вход распределителя 22 импульсов, удерживая егов обнуленном состоянии до образования сигнала низкого уровня на выходепервого сумматора 12, и через элемент 5ИЛИ 21 - на вход первого элемента 23задержки . Задержанный импульс с выхода первого элемента 23 задержки одновременно поступает на вторые входы счетчика 11 расхода воды и распре Оделителя 22 импульсов. При этом счетчик 11 расхода воды обнуляется, навыходе первого сумматора 12 образуется сигнал низкого уровня, такой жесигнал образуется на выходе первогоиз и + 1 элементов И 16, а распределитель 22 импульсов переключается наодин такт, в результате чего на первом его выходе и на втором входе второго из и + 1 элементов И 16 образу,ется сигнал высокого уровня. Подаваемая на полив первого участка вода свыхода первого из и водовыпусков 2через клапан 4, первый из сообщающихся сосудов 5 поступит в сосуд-испаритель 6 накопительной емкости, находя- Зщийся в нижнем положении. По мере заполнения сосуда-испарителя 6 водойразмещенный в нем датчик 7 уровнявключит механизм 8 вертикального перемещения, перемещающий сосуд-испаритель 6 вверх до фиксированного положения, при котором клапан 4 прекращает подачу, воды в сообщающиеся сосуды 5 и 6. Это положение сосуда-испарителя 6 поддерживается поступлениемв него по необходимости воды черезклапан 4 до прекращения подачи водыиз первого водовыпуска 2 на первыйучасток полива. В этом положении показания преобразователя 9 угол - кодсоответствуют нулю, а сигнал на выходе второго .сумматора 13 соответствует низкому уровню. Количество воды,подаваемое на полив последовательноиз водовыпусков 2, отсчитывается счетчиком 11 расхода воды. Когда показания счетчика 11 расхода воды станутравными или превысят число, хранящееся в регистре 14 памяти, .соответствующее заданной норме полива, навыходе первого двичного сумматора 12 фвозникает сигнал высокого уровня, который поступает на второй вход первого и на первые входы остальных и+1элементов И 16. Однако только на втором входе второго из них присутству- Ы ет сигнал высокого уровня, поступающий с первого выхода распределителя22 импульсов. Поэтому возникший навыходе этого элемента И сигнал высокого уровня откроет второй и закроетпервый запорные клапаны 1 на подачуводы из второго водовыпуска 2 и напрекращение ее подачи из первого, через элемент ИЛИ 21 поступит на входпервого элемента 23 задержки, с выхода которого задержанный импульспроизведет обнуление счетчика 11 расхода воды и переключит на следующимиэтап полива распределитель 22 импульсов. Начнется подача заданной норьж.полива на второй участок, число и которых выбирают таким образом, чтобыони все были политы за время,испарения из сосуда-испарителя 6 такого количества воды, регистрируемого преобразователем 9 угол-код, которое соответствует установленному нижнемупределу влажности. почвы Т -ьТи(где Т - время испарения заданного количества воды из сосуда-испарителя 61время подачи заданной норовыводы на один участок полива;ЬТ - резерв времени, учитывающийвозможные колебания расходовводы, подаваемой на полив.Подача воды на остальные участки полива, вплоть до последнего и-ого, будет осуществляться описанным вьюе образом, Однако после завершения полива и-ого участка обнуления счетчика 11 расхода воды не произойдет, так как выход и + 1 элемента И 16, прекращающего сигналом высокого уровня подачу воды на полив и-ого участка, не подведен к входу элемента ИЛИ 21. Сигнал высокого уровня с выхода и + 1 элемента И 16 поступает на вход второго элемента 24 задержки, с выхода которого задержанный импульс поступает на второй вход первого элемента ИЛИ 19 и далее на первый вход распределителя 22 импульсов, обнуляя его. Так как счетчик 11 расхода воды не обнулен и на выходе его присутствует число, равное или большее числа, хранящегося в регистре 14 памяти, то на выходе первого сумматора 12 и на втором входе первого иэи + 1 элементов И, 16 присутствует сигнал высокого уровня. Такой же сигнал присутствует на первом входе дополнительного элемента И 17, поступающий с выхода элемента НЕ 18, на вход кото" рого поступает сигнал низкого уровня с выхода второго элемента ИЛИ 20, на входы которого поступают сигналы низкого уровня с выходов обнуленного распределителя 22 импульсов. В таком состоянии регулятор для полива будетнаходиться до тех пор, пока показания преобразователя 9 угол - код не достигнут числа, хранящегося в регист-. ре 14 памяти. При этом на выходе второго сумматора 13 возникает сигнал высогого уровня, поступающий иа второй 5 вход дополнительного элемента И 17, с, выхода которого сигнал высокого уровня поступит на первый вход первого из и + 1 элементов И 16, на выход которого возникнет сигнал высоко-що го уровня и цикл полива, включающий для каждого участка полива время, затрачиваемое на полив и время паузы, повторится. При изменении задатчиком 15 режима работы норьи полива соответственно изменится и время паузы.Применение регулятора для полива обеспечивает четырехкратное увеличение площади полива, обслуживаемой одним регулятором.36Формула изобретенияРегулятор для полива, содержащий запорные клапаны, установленные на 25 каждом из и водовыпусков транспортирующего трубопровода, клапан, связанный с первым водовыпуском транспортирующего трубопровода, накопительную емкость, датчик уровня, счетчик расхода 30 воды, установленный на транспортирующем трубопроводе и подключенный выходом к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с первым входом второго сумматора и су 5 выходом регистра памяти, связанного входом с выходом задатчика режима работы, два элемента И, элемент ИЛИ и элемент НЕ, а также последовательно соединенные преобразователь угол - код и преобразователь кода, подключенный выходом к второму входу второго сумматора, отличающийся тем,.что, с целью расширения области применения, он содержит дополнительные элементы И,второй и третий эле менты ИЛИ, а,также распределитель импульсов.н элементы задержки, причем накопительная емкость выполнена в виде двух сообщающихся сосудов, одиниз которых гидравлически связан через клапан с первым водовыпуском транспортирующего трубопровода, а другойсосуд-испаритель кинематически связан с первйм выходом механизма вертика 6 ьного перемещения, вторым выходом подключенного к входу преобразова"теля угол - код, а входом - к выходудатчика уровня, расположенного всосуде-испарителе, выход задатчика режима работы подключен к первому входу счетчика расхода воды и через первый элемент ИЛИ - к первому входураспределителя импульсов, второй входкоторого связан с выходом первогоэлемента задержки и с вторым входомсчетчика расхода воды,.а выходы через второй элемент ИЛИ - с входомэлемента НЕ; первые входы зайорныхклапанов соединены с выходами соответствующих и элементов И и черезтретий элемент ИЛИ - с входом первого элемента задержки, а вторые входы запорных клапанов, кроме последнего, соединены с первыми входами последующих запорных клапанов, выходэлемента НЕ подключен к первому входудополнительного элемента И, второйвход которого связан с выходом второго сумматора, а выход - с первым вхо"дом первого элемента И, второй входкоторого подключен к выходу первогосумматора и к первым входам всех последующих элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, вход второго элемента задержкиподключен к выходу и + 1 элемента Ии второму входу последнего клапана,а выход - к второму входу первогоэлемента ИЛИ, третий Вход которогосоединен с выходом первого элемента И,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Р 480575, кл. А 01 6 25/ОО, 1975,2. Авторское свидетельство СССР В 796797, кл, а 05 0 7/00, 1981 (прототип).