Автоматическое устройство управления поливными агрегатами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗШ А 01 С 25/ ССР .Адхей чаю к соСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР(71) Ленинградский ордена Трудового .Красного Знаиени сельскохозяйственный институт(56) 1. Авторское свидетельство СР 2932821/30-5, кл. А О С 25/16,1981.(54) (57) 1. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛИВНЫМИ АГРЕГАТМИ, содержащее последовательно поключенные к таймеру делитель, первый счетчик с дешифратором, две смы совпадения и первый реверсивньсчетчик, причем вторые входы схемсовпадения соединены соответственнос выходами реле давления и таймера,а также блок обнуления реверсивногосчетчика, последовательно включенные блок задержек и третью схемусовпадения, выход которой присоединяется к электрогидроуправляемойзадвижке, четвертую схему совпадения, связанную с вторым выходомделителя, и пятую схему совпадения,включенную между выходом и входомреверсивного счетчика, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения коэффициента полезного использования оборудования оросительнойсистемы и повышения надежности егоработы, устройство снабжено вторымсчетчиком с дешифратором, шестой схемой совпадения и вторым реверсивным счетчиком, последовательно включенными между первым деяифратором иблоком задержек, а также схемой 801087122 ИЛИ между блоком обнуления и обнуляющими входами обоих реверсивных счетчиков, второй вход которой вместе собнуляющим входом второго счетчикаи входом блока задержек подключен ктретьему выходу делителя, причем второи выход второго дешифратора подключен к входу второй схемы совпадения, а третин выход " к объединенным обиуляющему входу первого счетчика, входам блока задержек и пятой схеме совпадения, по одному входу пятой и четвертой схем совпадения, два входа шестой связаны соответственно с вторым выходом делителя, выходом третьей, первой схем совпадения и таймера, а дополнительными Ж входами блока задержек являются выходы делителя и первого реверсивного счетчика, выходом - второй вход третьей схемы совпадения, входом втос рого реверсивного счетчика - выход четвертой схемы совпадения. 2.Устроиство по п.1,о т л и щ е е с.я тем, что.блок задерже держит дополнительный счетчик с дешифратором, входы которого подключены к выходу делителя и через инвертор - к обнуляющему входу первого счетчика устройства, а выход подключен к двум последовательным цепочкам, выходы которых являются входами третьей схемы совпадения устройства, включающим соответственно: первая - инвертор, подключенный к первому реверсивному счетчику устройства, схему совпадения, схему Ш и триггер по обнуляющему входу, а вторая - инвертор, подключенный к выходу второго реверсивного счетчика устройства, схему совпадения и1087122 триггер по установочному единичномувходу, причем второй вход схемы ИЛИи обнуляющий вход триггера второйцепочки подключены к выходу делителя Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при автоматическом управлении дождевальными машинами и агрегатами при поливе сельскохозяйственных культур.Известно автоматическое устройство управления поливными агрегатами, содержащее последовательно подключенные к таймеру делитель, первый счетчик с дешифратором, две схе- О мы совпадения и первый реверсивный счетчик так, что вторые входы, схем совпадения соединены сооответственно с выходами реле давления н таймера, а также блок. обнуления реверсивного счетчика, последовательно включенные блок задержек и третью схему совпадения, выход, которой присоединяется к электрогидроуправляемой задвижке, четвертую и пятую схемы совпадения соответственно, связанную с вторым выходом делителя и включенную. между выходом и входом реверсивного счетчика С 13Недостатком этого устройства является низкий коэффициент использования оборудования оросительной системы вследствие невозможности включения ранее не работавших агрегатов взамен .выключившихся по программе полива, заданной в цикле передачи информации, вплоть до окончания текущего полива,и связанной с этим неравномерности загрузки, Кроме того, устройство предусматривает фиксированную одинаковую задержку включения, что приводит не только к неравномерности загрузки, но и к возможным гидроударам в сети, что снижает надежность системы полива в целом,Целью изобретения является уве 40 личение коэффициента полезного использования оборудования оросительной системы и повышение надежности его работы.Цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно вклю-. устройства, а установочный единичный вход триггера первой цепочки подключен к входу инвертора этой цепочки,2ченными между первым дешифратором и блоком задержек вторым счетчиком с дешифратором, шестой схемой сов-. падения и вторым реверсивным счетчиком, а также схемой ИЛИ между блоком обнуления и обнуляющими входамн обоих реверсивных начетчиков, второй вход которой вместе с обнуляющим входом второго счетчика и входом блока задержек подключен к третьему выходу делителя, причем второй выход втррого дешифратора подключен к входу второй схемы совпадения, а третий выход - к обьединенньвк обнуляющему входу первого счетчика, входам блока задержек и пятой схеме совпадения, по одному входу пятой и четвертой схем совпадения, два входа шестой связаны соответственно с вторым выходом делителя, выходом третьей, первой схем совпадения и таймера, а дополнительными входами блока задержек являются выходы делителя и первого реверсивного счетчика, выходом - второй вход третьей схемы совпадения, входом второго реверсивного счетчика - выход четвертой схемы совпадения.Кроме того, для осуществления. требуемых задержек у поливных агрегатов блок задержек содержит дополнительный счетчик с дешифратором, входы которого подключены к выходу делителя и через инвертор - к обнуляющему входу первого счетчика устройства, а выход подключен к двум последовательным цепочкам, вьмоды которых являются входами третьей схемы совпадения устройства, вклю" чающим соответственно: первая - инвертор, подключенный к первому реверсивному счетчику устройства, схему совпадения, схему ИЛИ и триггер по обнуляющему входу, а вторая - инвертор, подключенный к выходу второго реверсивного счетчика устройства, схему совпадения и триггер3 1087по установочному единичному входу,причт,м второй вход схемы ИЛИ иобнуляющий вход триггера второй цепочки подключены к выходу делителяустройства, а установочный единичный вход триггера первой цепочкиподключен к входу инвертора этойцепочки,На фиг, 1 представлена функциональ"ная схема автоматического устройства управления поливным агрегатом;на фиг,.2 - схема блока задержек этого устройства; на фиг,З - возможныйвариант временных диаграмм сигналовв автоматическом устройстве управления полнвома Устройство содержит таймер .1, делитель 2, счетчики 3 и 4 с дешифраторами, реверсивные счетчики 5 и 6, устройство 7 обнуления реверсивных счетчиков, схему ИЛИ 8, блок 9 задер" жек, схемы 10 - 5 совпадения.Блок 9 задержек (фиг.2выполнен из следующих элементов; инверторы 16. - 18, счетчик 19 с дешифратором, схемы 20 и 21 совпадения, схема ИЛИ 22, тригерры 23 и 24. Рабо-, та устройства управления поливом поясняется с помощью временных диаграмм сигналов устроиства 25 - 41, выЗО полненных для случаев размещения устройства на 2-и и и -м поливных агрегатах, где диаграмма 25 - выходной сигнал таймера 1; 26 и 27 - выходной сигнал схемы О совпадения, снимаемый с дешифратора счетчика 3 для устройства 2-го и о -го поливных агрегатов; 28 - сигнал, подаваемый от, реле давления на вход схемы 10 совпадения; 29 и 30 - выходной сиг 4 О нал схемы 11 совпадения для устройства 2-го и и -го агрегатов; 31 диаграмма выходного сигнала схемы 13 совпадения при размещении устройства на и -ом поливном агрегате; 45 32 и 33 - диаграммы сигналов, пода" ваемых на входы 20 и 21 схем совпаде" ния с дешифратора счетчика 19 блока 9 задержек для устройств 2-го и и-го поливных агрегатов; 34 - 0 сигналы подаваемые с выхода делителя 2 на вход схем 12 и 4 совпадения; 35 и 36 - для диаграммы выходных сигналов триггера 24 при размещении устройства на 2-ом и и - 55 ом агрегатах; 37 и 38 - выходные сигналы триггера 23 для устройств 2-го ии - ого поливных агрега 122 4 тов диаграммы 39 - 41 - сигналы соответственно выходах "0", "1", "2" дешифратора счетчика 4.Автоматическое устройство управ-, ления поливным агрегатом устанавливается на каждом из дождевальпых агрегатов системы. При этом вход устройства присоединяется к реле давления, а выход - к электрогидравлическому реле управляемой задвижки агрегата. Питание электрических узлов устройства осуществляется от аккумуляторной батареи, входящей в комплект электрической защиты дождевальной машины.Устройство работает следующим образом.Поливной сезон разбивают на некоторое количество одинаковых промежутков времени Т(период информационной связи, причем для удобства эксплуатации целесообразно выбирать при работе с широкозахватными машинами период связи Т , равныйис ф 1-2 сут. С такой цикличностью вся оросительная система будет переходить в режим передачи информации (циаграмма 25, фиг,З) благодаря синхронной работе устройства на всей системе.Период передачи информации состоит иэ двух равных интервалов времени: периода передачи информации с длительностью полива Т и периода передачи информации о задержке начала полива Тд , в каждом из которых выделены равные промежутки времени для связи последовательно со всеми .дождевальными машинами системы. В это же время в трубопроводах оросительной системы создается некоторая последовательность перепадов давления, воспринимаемая реле давления на всех дождевальных машинах (диаграмма 28). По длительности совпадения промежутка времени, выделенного для некоторой машины системы, и пониженного давления в трубопроводе определяется продолжительность задержки или длительности полива. В устройстве это достигается следующим образом. Кварцевый генераторформирует импульсы определенной частоты (диаг рамма 25) . Делитель 2 частотыимеет четыре выхода с различными коэффициентами деления: с наименьшим - выход, связанный с входом%счетчика 3 или выход, связанный свходом 5 блока 9 задержек, с наибольшим, определяющим периодом Тис,выход, подающий сигналы обнулениясчетчика 4, реверсивных счетчиков 5и 3, триггеров 23 и 24 блока 9 задержек, приводящий автоматическоеустройство в исходное начальное состояниеПоследовательно на выходах 1, 2,р счетчика 3 с дешифра Отором, ведущего счет на п , создаются импульсы (диаграммы 25и 27 для случаев размещения устройства на 2-м и 1 -ом агрегатах 1, разрешающие прохождение в устройстве сигнала от реле давления. Номер выходадешифратора счетчика .3 соответствуетусловному номеру поливного агрегата,на котором размещено данное устройство, Так как счетчик 4 находится 2 Ов нулевом состоянии, то в зависимости от длительности принятого сигнала давления, приходящегося на интервал времени существования сигнала,на некотором выходе дешифратораусчетчика 3 находится количествоимпульсов, прошедших с выхода таймера 1 через схему 1 совпадения иасуммирующий вход реверсивного счетчика 5 (диаграммы 29 и ЗО для случаев расположения устройства ка 2-оми и -агрегатах . В некотором масштабе впоследствии это и будет определять продолжительность пожща данной машиной.По окончании периода передачиинформации о длительности поливаТпд и +1 импульс, появляющийся навходе счетчика 3, приводит к егообнулению и к переходу счетчика 4из состояния "0" в состояние(диаграммы 39 и 40), На выходе егодешифратора появится сигнал, раз-,решающий прохождение импульсов оттаймера в соответствующийданноймашине интервал времени в зависимости от длительности периода давления в этом интервале. На диаграмме 28 видно, что в выделенный длявторой,дождевальной ( машины интервал времени периода Т щ (диаграм- Ома 26 1, отсутствовал сигнал пониженного давления от реле, и в реверсивный счетчик 6 через схему 13совпадения информация не поступала,в то время как в реверсивный счетчик 6 и -го агрегата благодаря наличию сигнала от реле давления,;приходящегося на соответствующий ин 22 6тервал( диаграмма 27), прошло два импульса от таймера 1 (диаграмма 31).После завершения периода передачи информации о задержке полива по всем и агрегатам сигнал, появляющийся на и +1-ом выходе дешифратора счетчика 3, переводит счетчик 4 в состояние "2" ( диаграммы 40 и.41. Этим дается разрешение на прохождение импульсов от делителя 2 диаграмма 34через схему 14 совпадения на вычитающий вход реверсивного счетчика 6, если последний находится не в нулевом состоянии. Иначе вычитания не происходит и реверсивный счетчик остается в нуле.Переход счетчика 4 в состояние "2" производит обнуление и остановку счетчика 3. Начинается период возможного полива Т и, в котором,в принципе, возможна работа каких-либо дождевальных.машин в полив. По первому входу блока 9 задержки снимается присутствующий до сих пор сигнал обнуления и остановки счетчика 19. Таким образом, советчики 3 и 19 ра- . ботают в прозивофазе. Это позволяет иметь различные по длительности интервалы обращения к дождевальныи машинам в периоде передачи информации и в периоде возможного полива ТВ в зависимости от коэффициентов деления, выбранных в делителе но выходам, связанным с входом счетчика 3 и с пятым входом блока 9 задержек, Попадание какой-либо информации в реверсивный счетчик 5 и выход его из нулевого состояния приводит к появлению на третьем входе бхвка 9 эадержек, т,е. к переходу триггера 24 в единичное состояние, что видно на диаграммах 35 и 36.соответственно для устроцств 2-го ии -го поливных агрегатов.Включение дождевальной машины в полив электрогидравлнческим реле возможно только при наличии сигналов на входах схемы 15 совпадения, т,е. после записи некоторой информации в реверсивный счетчик 5 необходим перевод триггера 23 в единичное состояние, что возможно только при нулевом состоянии реверсивного счетчика 6 и при наличии разрешающего сигнала на обращение к машине в период Тп от дешифратора счетчика 19. Есл; реверсивный счетчик 6 находится в нулевом состоянии сразу после завершения периода7 0871 передачи информации, как, например, у 2-го агрегата, то после появления с задержкой Т , созданной счетчи ком 19, первого импульса обращения к 2-й маыине (диаграмма 32) происходит установка триггера 23 в единичное состояние и включение машины в полив (диаграмма 37). Поливной агрегат под номером п получил информацию о задержке полива (диаг О рамма 31) , поэтому первоначально должно произойти вычитание в реверсивном счетчике 6 до нуля, т.е.необходимо появление двух импульсов от делителя 2, через схему 4 сов" падения (диаграмма 34), что создает задержку во включении полива Тр для о - гб агрегата (диаграмма 38). Для исключения одновременного срабатывания машин для Р- го агрегата вносится дополнительная постоянная задержка Тп, действующая при включении с момента обнуления реверсивного счетчика б.25С момента начала полива с выхода схемы 15 совпадения передается потенциал, разрешающий прохождение импульсов от делителя 2 через схему 12 совпадения на вычитающий вход реверсивного счетчика 5. После его обнуления через третий вход блока 9 задержек и инвертор 17 сигнал прикладывается к одному из входов схемы 20 совпадения. По первому же импульсу обращения к соответствующей машине с выхода дешифратора счетчика 19 через элемент ИЛИ 22 триггер 24 обнуляется и выключает злектрогидравлическое реле. Полив прекращается и дается запрет на прохолде 22 8.ние вычитающих импульсов через схему 12 совпадения.Период возможного полива Тв,завершается появлением импульса,обнуляющего все счетчики и триггеры, снимающего через счетчик 4 сигнал запрета счета счетчика 3, УсФройство вновь переводится в начальное состояние и начинается периодпередачи информации.Для создания возможности вмешательства в работу обслуживающегоперсонала системы предусмотрена возможность обнуления реверсивных счетчиков 5 и 6 от устройства 7 обнуления.Использование устройства управления поливными агрегатами дополнительно позволяет путем передачи дополнительной информации о задержкена полив каждому иэ поливных агре"гатов, не увеличивая пропускной способности гидравлической сети, максимально использовать ее в течениевсего цикла полива. Взамен выключившихся по заданной в цикле передачи информации программе также попрограмме могут включаться новыеполивные агрегаты. Это повышает коэффициент полезного использования обо"рудования оросительнои системы, позволяет выравнять; нагрузку на насосные агрегаты и трубопроводы втечение цикла полива, что благоприятно сказывается на гидротехническомоборудовании,Годовой экономический эффект отвнедрения устройства на одной оросительной системе с пятнадцатью дож"девальными машинами типа "Фрегат"составит около 2000 руб.087122 Фис д Составитель Техред С,Ии ПараевноваКорректор С, Шекмар ушненкова дакто 1Заказ 2517 е ВНИИПИ 035,я наб., д филиал. НПП"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 722сударственного комелам изобретений иосква, Ж, Раушс Подии ета СССР ткрытий