Система индивидуальной раздачи концентрированных кормов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1750520 А А 01 К 5/02 н РОСУ АРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ 1(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут электрификации сельского хозяйства (ЯО) Институт по радиоэлектронике итехнологиям (ВО)(54) СИСТЕМА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ РАЗДАЧИ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ КОРМОВ(57) Использование: относится к промыш-:ленному животноводству, а именно предназначено для применения на молочныхфермах и комплексах крупного рогатого скота. Сущность изобретения: в кормовом стаИзобретение относится к промышленому животноводству, предназначено, в первую очередь, для применения на молочных фермах и комплексах крупного рогатого скота, и может быть использовано в промышленном свиноводстве, овцеводстве и дрИзвестны устройства для индивидуальной раздачи концентрированных кормов крупному рогатому скоту молочного направления.Фирма Альфа-Лаваль (Швеция) предложила устройство индивидуального кормления коров концентрированным кормом, состоящим из двух компонентов. Устройство содержит бункера с кормом, транспорте/ не установленйдатчики оборотов шнека до- / затора. Устройство управления кормовыми Г станками через электрическую шину соединено обратной связью с центральным про-граммно-управляющим устройством, В устройство управления кормовыми станками введены элементы: формирователь сигнала включения и выключения электро- приводов, блок адресации, паять типа ПЗУ, блок приема и дешифрации команд, Формирователь команд, блок адресации и управления памятью, которые обеспечивают ввод в память сведений о числе порций корма, о времени выдачи одной порции и о величине коэффициента дозатора заданий от центрального программно-управляющего устройства. Центральное программно-управляющее устройство управляет подачей корма через кормопроводы к каждому кормовому станку в зависимости от номера места животного; 3 ил.Ф ры для подачи корма, кормовые станции и электронный блок управления восемью кормовыми станциями с клавиатурой для ввода информации, индикатором и цифропечатающим блоком, Устройство последовательно опрашивает кормовые станции и если в них находятся животные считывает номера и выдает заданные порции корма в кормушки каждой кормовой станции. Центральный блок в момент подключения к блоку управления кормовой станцией подает команду на выдачу порции и получает ответ об исполнении команды.Недостатками этого устройства являются отсутствие достоверного сигнала о том, что порция корма выдана. Контроль ведетсяпо включению электропривода дозатора или по устройству регистрации оборотов шнека дозатора, В действительности же изза плохой сыпучести корма могут образовываться своды и оборот шнека не приведет к 5 подаче порции корма. Кроме того, устройство имеет низкое быстродействие и при изменении параметров комбикорма большую погрешность в нормировании корма.Известно устройство "Катл-Код" Гол ландской фирмы "Поиеш". Это наиболее совершенное современное устройство индивидуального нормирования корма.Идентификация производится в кормовой . станции. С пульта централизованного уп равления группой кормовых станций осуществляется считывание номеров животных в кормовых станциях и задание программ кормления каждому опознанному животному, 20Устройство имеет те же недостатки, что и фирмы Альфа-Лаваль, а именно, низкое быстродействие, отсутствие достоверного сигнала о поступлении корма в кормушку, трудность учета разных физико-механиче ских свойств корма и большая сложность.Известен патент ДЕ 28.55.000.А 1. кл, А 01 К 5/02 - в кормовых станках при беспривязном содержании и в лотковых кормушках с привязыванием животных, 30Недостатки - низкие точность и достоверность нормирования и выдачи корма.Наиболее близкой является система автоматического управления кормлением животных, предназначенная для распозна вания номера животного и выдачи ему предписанной дозы корма. В состав системы входят ошейник с номером, программное устройство и дозатор-задвикка с кормовым бункером, При подходе животного к кор мушке магнитный датчик притягивает к программному устройству и оно выдает команду на выдачу индивидуальной дозы корма.Недостатками прототипа являются недостаточная точность и низкое быстродействие в результате отсутствия обратной связи и неучета интенсивности поедания корма, что привюдит к потерям корма и снижению продуктивности животных. 50Цель изобретения - повышение точности и быстродействия выдачи корма, а также упрощение конструкции.Поставленная цель достигается тем, чтов каждом кормовом станке установлены 55 датчики оборотов шнека дозатора, устройство управления кормовыми станками содержит формирователь сигнала включения и выключения электроприводов дозаторов и соединено через электрическую шину данных обратной связью с центральным программно-управляющим устройством.На фиг.1 и 2 представлена блок-схема системы индивидуальной раздачи концентрированных кормов; на фиг.3 - временные диаграммы работы системы.Система содержит кормовые станки с бункерами, кормушками; устройство управления кормовыми станками с дозаторами, устройством идентификации; центральное программно-упраляющее устройство, Устройство управления кормовыми станками через электрическую шину данных соединено обратной связью с центральным программно-управляющим устройством. В каждом кормовом станке установлены датчики выдачи дозы корма (оборотов шнека дозатора).Устройство управления кормовыми станками содержит формирователь сигнала включения и выключения электроприводов дозаторов. Введена цепочка блоков. ариф- . метическо-логический блок, блок адресации, памяти типа ПЗУ, блок приема и дешифрации команд, формирователь команд, блок адресации и управления памятью, которые обеспечивают ввод в память сведений о числе порций корма, о времени выдачи одной порции, величине коэффициента дозатора, заданий от центрального программно-уп равляющего устройства, об осуществлении логических операций и формировании команд управления.Центральное программно-управляющее устройство включает блоки связи, адресации, памяти типа ПЗУ, приема и дешифрации команд с формирователем управляющих команд; пульт управления, блок арифметическо-логического управления и пульт управления через информационную шину связаны с тремя блоками памяти, входы которых параллельно соединены с блоком управления памятью. К информационной шине также параллельно подключены цифропечать, тестер и магнитная память.Система индивидуальной раздачи концентрированных кормов (фиг,1 и 2) содержит бункера 1 для хранения корма, возможно применение двух и более бункеров для индивидуальной раздачи нескольких кормов в одну кормушку одному животному. Например, может выдаваться один концентрированный и один лечебный корм. Бункера 1 соединены с транспортерами 2, которые направляют корм в отводные отростки кормопроводов, вставленные в бункере 3, установленные над кормовыми станциями, В бункерах кормовых станций поддерживается заданный уровень корма, обеспечивающий бесперебойную его под10 15 20 25 30 35 40 45 50 ачу в дозаторы, Для поддержания уровня применяют датчики верхнего и нижнего уровня (как это сделано в прототипе) или . устанавливают в бункерах 3 отростки кормопроводов заданной величины, как это показано на фиг.1, которые обеспечивают заполнение бункера кормовой станции до заданного уровня, соответствующего положению нижнего края отростка кормопровода, К бункерам 3,3 присоединены дозаторы 5,5 с электроприводами 4 и 4, которые последовательно соединены с кормопроводом 6 и 6 и кормушкой 8, к которой периодически подходят животные, В кормовую станцию встроена система идентификации, состоящая из транспондеров 11, закрепленных на ошейнике каждого животного, приемо-передающих антенн 9 и блока 13 идентификации.Система идентификации через выход блока 13 соединена с арифметическо-логическим блоком 14. Параллельно вход блока 14 соединен с выходами датчиков 7 потока корма, а выход блока 14 связан с блоком 15 адресации, к выходу которого подключена память типа ПЗУ 16, и выход ПЗУ соединен с блоком 17 приема дешифрации комайд, а последняя - с формирователем 18 команд, который последовательно соединен с формирователем сигнала включения и выклю. чения электроприводов 12, коммутатором 10, электроприводами 4 дозаторов и с арифметическо-логическим блоком 14.Арифметическо-логический блок 14, всвою очередь, соединен с шинами трех памятей типа РАМ для хранения данных о числе порций корма 21, о времени выдачи одной порции 22 и о величине коэффициента доэатора 23. характеризующегося его конструктивные особенности по подаче корма.Устройства памяти соединены с блоком адресации и управления памятью 20, который по входу соединен с блоком 17. приема и дешифрации команд. В целом схема 1 объединяет элементы управления одним кормовым станком. Таких станков в устройстве может быть 16. Все они однотипны.Параллельно с кормовыми станками включено внешнее управляющее устройство 19 верхнего уровня.Все устройства управления кормовыми станциями 1" - 16" через второй блок 24 связи подключены к центральному управляющему устройству 40.Блок 25 арифметическо-логического управления центрального устройства соединен входами с блоками связи 24 и приема и дешифрации 28. а выходами - с блоком 26 адресации и информационной шиной 39, Вход блока адресации подключен к выходу устройства 30 астрономического времени, которое выходом связано с пультом 31, Пульт соединен также с блоком ПЗУ 27, выход которого подключен к выходу блока 28 приема и дешифрации, в свою очередь подключенному выходом к формирователю 29 управляющих команд, Три выхода блока 29 соединены с входами блока 24, пульта 31 и блока 38 управления памятью. Выходы устройства памяти 32 - 34 соединены с информационной шиной 39, к которой подключены цифропечать 35, тестер 36 и магнитная память 37,Гаким образом. система индивидуальной раздачи кормов состоит из трех крупных подсистем: устройства управления кормовой станцией 1", центрального устройства управления группой(в рассматриваемом случае из 16" шт) станций и устройства 19 управления верхнего уровня. Все три подсистемы со- единены электрической виной данных и составляют общую электрическую систему, Станции кормления 1" - 16" могут работать как от блока 40 так и от устройства 19. Такое соединение повышает гибкость и надежность системы, Это соединение несет в себе первое преимущество системы,Вторым Новым положением является то, что в подсистеме 1" кормового станка применен датчик оборотов шнека дозаторов 7, который может быть выполнен импульсным на электромагнитном принципе или с использованием тахогенератора.Третьим новым положением системы является то, что в схему введены формирователь сигнала включения и выключения электропривода дозатора 12 в работу и коммутатор цепи 10. Эти устройства дают возможность точно задавать время включенного положения электропривода и вводить коррективы, если изменились физико-механические свойства корма, его влажность, сыпучесть, физико-механический состав, Тогда за один оборот шнека дозатора или за 1 с его работы будет выдаваться разное количество корма в порции. Чтобы устранить этот недостаток применен формирователь сигнала. При изменении физико-механических свойств время удлиняется или укорачивается и все это делаетсяавтоматически центральным устройством19 или 40Четвертым новым положением является то, что в схему управления кормовым станком введена цепочка элементов 14-20. Они обеспечивают ввод в память 21-23 заданий от центрального программно-управляющего устройства 40, осуществление логических операций блоком 14 и формирование команд управления блоком 18. Введе1750520 40 45 50 55 ние этой цепочки элементов обеспечивает воэможность осуществления автономной работы каждой станции кормления, а именно; идентификацию животных, формирование доз корма для дозаторов 5 и 5 и более, прием ответных сигналов, отсчет пауз времени для поедания животным корма.Устройство работает следующим образом.Животные произвольно заходят в кормовые станции 1,2,3,4, которые постоянно включены и готовы к работе. Центральное программное управляющее устройство 40 опрашивает кормовые станции 1,2,3,4 с равными циклами в соответствии с диаграммой на фиг.2.В первый цикл опроса в станции 1" опрашивается есть ли идентификация И, В момент времени 0 она считывается центральным устройством 40 и в устройство управления 1" передается программа К на выдачу корма. После проведения опроса всех станцийво 2 цикле производится проверка Р выдачи корма, затем в новом цикле опроса производится идентификация. Если появилось новое животное (изменился номер), то вновь передается программа на выдачу корма,По получении программы кормления в системе управления кормовой станции 1" осуществляется автономный режим управления.Из блока 21 памяти выбираются данные о количестве кОрма, подлежащего выдаче; из блока 22 памяти - время выдачи одйой порции с учетом изменившихся физико-механических свойств корма; из блока 23 - коэффициенты, характеризующие точностные характеристики дозаторов 5,5 и др.Далее в блоках 14-17 эта информация обрабатывается, в блоке 18 формируются управляющие сигналы на выдачу корма, Формирователи сигнала включения и выключения дозаторов 12 и 12 формируют сигнал включения дозаторов и коммутационной аппаратурой 10 и 10, подключают их к источнику питания. При этом выдается порция корма. Датчики 7 и 7 фиксируют выдачу порции и сигнализируют об этом в блок 14, Далее устройством 1" устанавливается пауза для поедания корма. В зависимости от величины .порции 100-250 г устанавливается пауза 15-45 с. Цикл работы устройства 1" окончен.После того, как пауза закончена, открывается вход устройства 14 для приема нового задания. Устройство 40 вновь опрашивает кормовую станцию, где производится .идентификация, Если в станции находится то же животное и номер сохраняется, устройство 40 из памяти 32-34 выбиИрает программу для загрузки в устройство 1нового задания. Поступает задание на выдачу второй порции корма, на время включения дозатора с учетом его технической5 характеристики и физико-механическихсвойств корма, Устройство 1" вновь формирует необходимый интервал времени включения дозаторов 5,5 и других (если ониимеются), подает управляющее воздейст 10 вия. Датчики 7 и 7 фиксируют выдачу пор-.ции и устройство 1 задает паузу дляпоедания корма, Далее цикл повторяется дотех пор, пока животное выйдет из станка илисъест свой корм, положенный ему по про 15 грамме в заданный интервал времени(утро,полдень, вечер),Задания для работы кормовых станцийможет выдавать и устройство 19 верхнегоуровня управления, чем обеспечивается вы 20 соконадежная работа.Таким образом, система индивидуальной раздачи концентрированных кормовобеспечивает индивидуальную выдачу двухи болеекомпонентов корма в одну кормуш 25 ку, достоверный контроль подачи корма,гибкую перестройку системы при изменении физико-механических свойств корма иразбросе технических параметров дозаторов корма. При этом обеспечивается высо 30 кая автономность работы кормовой станциии возможность ее развития для применениямногокомпонентных кормов,Система позволяет повысить точность ибыстродействие выдачи корма, а также уп 35 ростить конструкции. формула изобретения Система индивидуальной раздачи концентрированных кормов, содержащая транспортеры загрузки корма, сообщенные посредством бункеров с кормушками, уст-, ройство управления кормовыми станками, включающее для каждой коомушки дозатор с электроприводом и блоком его управления, блок идентификации и центральное программно-управляющее устройство, к соответствующим входам которого подключен выход блока идентификаци, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия кормораздачи, система снабжена блоком данных о числе порций корма, блоком времени выдачи одной порции и блоком коэффициента дозатора, связанным с системой шиной данных центрального программно-управляющего устройства, а устройство управления кормовыми стенками снабжено для каждой кормушки датчиком выдачи дозы корма и формирователем сигнала включения и отключения электропривода дозатора, включенным между соответствующим выходом приводом, при этом датчик выдачи дозы центрального программно-управляющего . корма связан с электроприводом соответстустройства и блоком управления электро- вующегодоэатора.1750520 1ь- - 411- - 1Фиг, 3актор И. Касарда . Техред М.Моргентал Корр Максимиши зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 2631 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5ю