Система автоматизированного управления зоотехническими объектами

,Я 01242914 05 В 19/18 АОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТВУ К АВТОРСНОМУ СВИД ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) ., Авторское свидетельство СССР В 563946, кл. А О 1 К 5/02, 1975,Авторское свидетельство СССР В 989535, кл. С 05 В 19/18, 1978. (54) СИСТКМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛКНИЯ ЗООТКХНИЧКСКИМИ ОБЪККТАМИ (57) Изобретение относится к области автоматики и; может быть использо-. вано для контроля и управления режимами содержания птицы или животныхна крупных птицеводческих и животноводческих комплексах. Цель изобретения - упрощение системы. Достигается она введением первого и второгоформирователей частотных сигналов,преобразователя и первого и второгоблоков приемников частотных сигналов. В данной системе производитсяодновременная посылка любого количества команд управления, в том числеи всех команд, и одновременный прием всех сигналов контроля за исполнительными механизмами и зоотехническими режимами. 1 з.п, ф-лы, 2 ил,12Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в животноводстве и птицеводстве для контроля и управления режимами содержания птицы или животных на крупных птицеводческих и животноводческих комплексах.Известна система управления отдельными. режимами жизнеобеспечения животных, предназначенных для создания определенного климата в помещении, содержащая вычислительное устройство, датчики параметров микроклимата, соединенные с вычислительным устройством (датчики температуры и влажности), а также блок, выдающий значения скорости и расхода воздуха окружающей среды, устройство для индикации веса или возраста животных и устройство для индикации средней температуры тела животных, соединенные с вычислительным устройством. В зависимости от данных, выдаваемых перечисленными блоками, устройствами и датчиками, вычислительное устройство вырабатывает сигналы управления микроклиматомДанная система осуществляет управление биоклиматическими условиями только одной группы животвых, но не обеспечивает управление микроклиматом и другими условиями жизнеобеспечения нескольких изолированных групп по независимым программам и критериям.Наиболее близкой к предлагаемой является система автоматиэированного управления зоотехническими объектами, обеспечивающая централизованный контроль и управление различными режимами одновременно нескольких биозон по различным программам при минимальном количестве линий связи исодержащая первое запоминающее. устройство, командное устройство, дешифратор, блок датчиков, первый счетчик, второй счетчик, устрсйство индикации, исполнительный механизм, устройство ручного управления:, генератор импульсов, первый и второй коммутаторы, первый, второй и третий распределители, первый и второй Формирователи сигналов, второе и третье запоминающие устройства, выходы которых соединены с входами устройства индикации, первые входы - соответственно с выходами второго и третьего распределителей, а вторые входы - с выходом первого счетчика, 42914 5 10 15 О 25 ЗО 35 О 45 5 О е 5 2первым входом командного устройства, а первыми входами второго и третьего распределителей и с входом первого коммутатора, выход которого соединен с выходом второго коммутатора и через первый расчределитель - с первыми вхсдами первого и второго Формирователей сигналов и дешифратора, подключенного вторым входом к выхоцу командного устройства, второй вход которого подсоединен к выходу первого запоминающего устройства, а третий вход - к третьим входам второго и третьего запоминающих устройств, входу второго коммутатора и выходу второго счетчика, вход которого через первый счетчик соединен с выходом генератора импульсов, выход дешифратора через исполнительный механизм подключен к второму входу первого Формирователя сигналов, соединенного с вторым входом третьего распределителя, выход блока датчиков через второй Формирователь сигналов подключен к второму входу второго распределителя, первый выход устройства ручного управления - к четвертому входу командного устройства, а второй и третий выходы - соответственно к вторым входам первого и второго счетчиков.Система. управления работает следующим образом.К:оманды управления режимами, вырабатываемые первым запоминающим устройством или устройством ручного управления, поступают в командное устройство, обеспечивающее поочередное прохождение команд управления и преобразование их в сигналы управления, удобные для передачи по линиям связи, например, в уровни постоянногонапряжения. Преобразованные сигналыпоступают на входь 1 дешифраторов,расположенные в биозонах, Дешифраторы обеспечивают поочередное прохождение принятых сигналов управленияк исполнительным механизмам, От исполнительных механизмов сигналы обих состоянии поступают в. первый формирователь, обеспечивающий очередность прохождения сигналов контроляза исполнительными механизмами, Отпервого Формирователя сигналы контроля. за исполнительными механизмами,т.е. сигналы подтверждения исполнения команд, через линию связи поступают в третий распрецелитель, обеспечивающий очередность прохождения3 1242принятых сигналов. Аналогично черезвторой формирователь и линию связиво второй распределитель поступают отблока датчиков сигналы контроля режимов биоэоны. От второго и третьего5распределителей через второе и третьезапоминающие устройства сигналы подтверждения исполнения команд и сигналы контроля режимов поступают наустройство индикации С помощью генератора импульсов, первого и второгосчетЧиков, первого и второго коммутаторов и первых распределителей;расположенных в биоэонах, осуществляется синхронизация всей системы автоматизированного управления, т.е.очередность прохождения по линиямсвязи команд управления, сигналовконтроля режимов и сигналов подтверждения исполнения команд,Таким образом, в известной системе управления при посылке любой команды управления исполнительному механизму, последний срабатывает несразу, а при опросе соответствующего режима соответствующей биоэоны,т,е, с задержкой. Аналогично, приизменении какого-либо контролируемого параметра в биозоие, информацияоб этом изменении поступает на уст 30ройство индикации, И, соответственно, отображается им не одновременнос изменением параметра, а с задержкой.,Задержка в срабатывании исполнительных механизмов и . поступленииинформации на устройство индикации З 5,прямо пропорциональна количествууправляемых режимов и количествубиозон, т.е. возрастает при увеличении количества режимов и биозон, чтоявляется недостатком известной систе мы, поскольку в этом случае снижается оперативность управления и контроля объектов,Цель изобретения - повышениеоперативности управления .и упрощение 45системы,Поставленная цель достигаетсятем, что в систему автоматизированно 4го управления зоотехническими объектами, содержащую запоминающее устройст во и устройство ручного управления, подключенные выходами соответственно к пер.вому и второму входам командного устройства, а также исполнительный механизм, блок датчиков, устройство индикации и формирователь линейных сигналов, выходом соединенный с входомраспределителя, введены первый и вто 914 4рой формирователи частотных сигналов, первый и второй блоки приемников частотных сигналов и преобразователь, выходом подключенный через первый блок приемников частотных сигналов к входу исполнительного механизма, а входом - к выходу командного устройства, третий вход которого соединен с выходом первого формирователя частотных сигналов, выход исполнительного механизма подключен к первому входу второго формирователя частотных сигналов, соединенного вторым входом с выходом блока датчиков, а выходом - с входом формирователя линейных сигналов, выход распределителя подклю.чен к входу второго блока приемников частотных сигналов, соединенного выходом с входом устройства индикации и тем, что командное устройство содержит первый сумматор, входы которого подключены к выходам преобразователей команд, каждый из которых содержит второй сумматор, логические блоки по числу команд, первый генератор частоты и первый модулятор, выход которого является выходом преобразователя команд, первый вход подключен к выходу первого генератора частоты, а второй вход - к выходу второго сумматора, входы которого подключены к выходам логических узлов, входы которых являются входами преобразователякоманд. На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемой системы автоматизированного управления зоотехническими объектами; на фиг. 2 - структурная схема командного устройства,Предлагаемая система управления (фиг, 1) содержит запоминающее устройство 1, устройство 2 ручного управления, первый формирователь 3 час-. тоты сигналов, подключенные к командному устройству 4, выход которого подключен через линию связи к находящимся в биозонах 5 преобразователям 6.Выход преобразователя 6 через первый блок 7 приемников частотных сигналов подключен к исполнительным механизмам 8, связанным с вторым формирователем 9 частотных сигналов, к входам которого подключен также блок 10 датчиков. Выход формирователя 9 через последовательно соединенные формирователь 11 линейных сигналов, линию связи, распределитель 12 и вто- рой блок 13 приемников тональныхсигналов подключен к устройству 14индикации,Командное устройство ч (Фиг, 2)содержит преобразователи 15 командуправления режимами по чисг.;у биозонподключенные к входам первого сумматора 16, соединенного выходом с выходной клеммой 17 устройства 4. Каждый из преобразователей 15 содержитлогические узлы 18 посылки командуправления режимами по числу команд,подключенные к входам второго сумматора 19, выход которого через модулятор 20 связан с выходом блока 15,К модулятору 20 подключен также генератор 21 частоты. Каждый из узлов 18содержит элементы НЕТ 22 и 23, выходы которых через элемент ИЛИ 2 ч связаны с управляющим входом ключа 25сигнальный вход которого подключенк входной клемме 26, а выход - к выходу узла 18. Входы элементов НЕТ 22и 23 подключены к входным клеммам 27и 28, а управляющие входы тех же эле-.,ментов - к входным клеммам 29 и ЗОсоответственно.Система автоматизированного уа:.равления работает следующим образом.Команды управления, вырабатываемые запоминающим устройством 1 илиустройством 2, поступают в командное устройство 4, в которое от формирователя 3 поступают также тональные (частотные) сигнагл,.твокоторых соответствует количеству ко. манд управления, При этом все тональные сигналы Формируются Формирователем 3 одьовременно,В командном устройствекомандыЩуправления биозонами з преобразуются в тональные сигналы управления,которые затем преобразуются в сигналы управления и разделяются по часто-те таким образом, чтобы управлениекаждой биозонай осуществлялось в сво- "ей полосе частот. С выхода командного устройства 4 сигналы управлениячерез линии связи поступают в биоэоны 5 на преобразователи 6, осуществляющие обратное преобразованиесигналов управления в танальные сигналы управления.От преобразователя 6 тональныесигналы управления поступают в блок7, на выходах которого Формируютсякоманды управления исполнительными.механизмами 8, соответствующие сигналам управления данной биозоной. От исполнительньж механизмов 8 и от блока 1 О в формирователь 9 посту. лают сигналы контроля состояний исполнительных механизмов и зоотехни:скнх режимов бпозоны. Формирователь 9 Формирует на своем выходе сетку тональных сигналов по числу контролируемых состояний исполнительных механизмов и режимов одной биозоны, причем каждому состоянию каждо- ."о исполнительного механизма и каждому режиму соответствует один, отличный от других, тональный сигнал.С выхода Формирователя 9 сигналыпоступают в Формирователи 11, гдепреобразЪ-отся в линейные сигналыконтроля таким образом, что контролькаждой биозоны осуществляется в своей полосе частот,От Формирователей 11 через линиюсвязи линейные сигналы контроля поступают,в распределители 12, осуществляющие обратное преобразование линейных сигналов контроля в тональныесигналы контроля и последующее ихраспределение по соответствующим.-руппам блока 13. С выходов блока 13сигналы контроля состояний исполнительных механизмов и зоотехническихвжимав биозон 5 поступают на устрой,".тво 14 инликации.Рассмотрим подробнее работу предлагаемой системы управления зоотехническим- -ами.Команды управления от запоминающего устройства 1 поступают череззходные клеммы 27 на элементы. НЕТ 22,а от устройства 2 ручного управления -через входные клечщ 28 на элементыНЕТ 23 узлов 18. Элементы НЕТ 22 и23 осуществляют, при подаче через входные клеммы 29 и ЗО на их входы "Нет"соответствующих сигналов выбор режима управления автоматического или;ручного. От элемента НЕТ 22 или 23команда через элемент ИЛИ 2 ч подается на управляющий вход ключа 25, открывая его. На входные клеммы 26всех уэгов 18 от выходных клемм Формирователя 3 поступают тональныесигналы, причем каждой команде уп-.равления соответствует свой тональный сигнал, отличный по частоте отдругихвЧерез открытые ключи 25 тональные сигналы, соответствующие посылаемым командам управления, поступают на входы сумматора 19, осуществля 1242914ющего суммирование тональных сигналов, соответствующих всем посылаемым командам управления в данную биоэону. С выхода сумматора 19 тональные .сигналы подаются на первый вход модулятора 20, на второй вход которого от генератора 21 частоты поступает опорный сигнал . Количество генераторов 21 равно числу управляемых био зон, причем каждыи генератор 21 вырабатывает свою частоту. Частоты опорных сигналов различаются таким образом, чтобы на выходах модуляторов 20 и, соответственно, на выходах 15 блоков 5 преобразования команд, формировались сигналы управления, различные для каждой биозоны, т.е. сигналы управления биозонами передаются в различных полосах частот, и каж дой биоэоне соответствует своя полоса частот.Например, опорные сигналы имеют частоты Е "0; 1 =8 кГц; Г 5 =12 кГц;116 кГц и т.д., а модуляторы 20 25 осуществляют преобразование по за- кону Ьых =ри =вх э30 где Е цХ - частота выходного сигнала;Г - частота входного сигнахла;Хоп - частота опорного сигнала.Тогда сигнал управления первой биозоной представляет собой непосредственно тональные сигналы, частоты которых находятся в полосе 1 3 кГц. Сигналы управления второй биозоной лежат в полосе 5-7, третьей 9-11, четвертой 13-15 кГц и т.д. С выходов блоков 15 сформированные сигналы управления через сумматор 16, осуществляющий суммирование всех сигналов управления биозонами, поступают на выходную клемму 17.Таким образом производится независимая посылка команд управления в любом сочетании, в том числе и од 50 новременная посылка всех команд.Команды управления от запоминающего устройства 1 или устройства 2 ручного управления поступают на исполнительные механизмы,8 всех биозон 5 независимо одна от другой, в том числе и одновременно на все исполнительные механизмы. Контрольные выходы исполнительных механизмов 8, а также выходы блока 10 датчиков соединены с входами формирователя 9, На выходах формирователей 11 сигналов формируются линейные сигналы контроля, занимающие свою полосу частот для каждой биоэоны. Например, для первой биозоны частота опорного сигнала равна нулю, т.е. линейный сигнал контроля первой биозоны представляет собой непосредственно тональные сигналы контроля, занимающие полосу частот от 1 до 3 кГц,для второй биозоны частота опорного сигнала равна 8,для третьей.12,для четвертой 16 кГц и т.д.Выходные клеммы всех биозон 5 соединены одной линией с входной клеммой распределителя 12, на который поступают линейные сигналы контроля от всех биозон. Далее линейные сигналы контроля поступают в преобразователи на фильтрующие устройства, осуществляющие отфильтровывание линейных сигналов контроля данной биоэоны от линейных сигналов контроля других биозон. Отфильтрованные линейные сигналы контроля с помощью демодулятора и генератора частоты преобразуются обратно в тональные сигналы контроля, занимающие полосу частот 1-3 кГц.Таким образом, на выходных клеммах распределителя 12 формируются тональные сигналы контроля каждой биозоной, поступающие далее на соответствующие группы приемников, коЛичество которых равно числу биозон, блока 13 приемников, т.ена входы приемников, количество которых в каждой группе равно числу контролируемых состояний исполнительных механизмов и режимов одной биозоны.При приеме приемником частотного сигнала на его выходе формируется соответствующий сигнал контроля, поступающий далее на устройство индикации 14, причем прием всех сигналов контроля производится одновременно.Таким образом, предлагаемая система управления, как и известная, обеспечивает: централизованный и оперативный контроль и управление зоотехническими режимами несколькихизолированных групп животных (биозан), расположенных на значительномрасстоянии одна ст другой, птицеводческаго и животноводческого комплекса при минимальном количестве линийсвязи с управляемыми биазонами: возможность управления зоотехническимирежимами нескольких биозон как поодной программе, так и по разььм, не бзависимым программам; осуществлениеуправления па .заранее заданным программам с возможностью оперативногавмешательства в программу любой биозоны переходом на ручное управление;вазможность контроля на свегавомтабло как зоотехнических режимов, таки состояний исполнительных механизмов т,е. при посылке любой командыосуществляется оперативный контрольза ее исполнением,Кроме того, в отличие от известной, у предлагаемой системы вьппеоперативность управления и контроля,так как производится одновременная 2посылка любого количества командуправления, в там числе и всех команд, и одновременный прием всехсигналов контроля за исполнительнымимеханизмами и зоотехническими режи;И 82 Я,Предлагаемая система управленияпраще известной, тяк как ввиду одновременной посылки всех команд управ-,ления и приема всех сигналов контроля (каждому сигналу контроля и каждой команде соответствует своя частота) не требуется синхронизация системы, вследствие чего отсу:.ствуютсинхранизирующие устройства (в известной системе зта генератор импульсов, первый и второй счетчик,первый и второй коммутаторы, первыйраспределитель),45Формула.изобретения 1. Система автоматизированного управления зоотехническими абьекта ми, содержащая запоминающее устройства и устройства ручного управления,подключенные выходами соответственна к первомуи второму входам командного устройства, а также исполнительный меланизм, блок датчиков,устройство индикации и формировательлинейных сигналов, выходом соединенный с входом распределителя, а т -л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью упрощения системы, в нее введены первый и второй формирователи частотных сигналов, первый и второй блоки приемников частотных сигналов ипреобразователь, выхацом подкпюченный через первый блок приемниковчастотных сигналов к входу исполнительного механизма, а входом - к выходу командного устройства, третийвход которого соединен с выходом первого формирователя частотных сигналов, выход исполнительнага механизма подключен к первому входу. второгоформирователя частотных сигналов,соединенного вторым входом с выходомблока датчиков, а выходам - с входом Формирователя линейных сигналов,выход распределителя подключен квходу второго блока приемников частотных сигналов, соединенногс выходомс входам устройства индикации. 2. Система по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, чта командное устройства содержит первый сумматор, входы которого подключенык выходам преобразователей команд, .каждый иэ которых содержит второй сумматор, логические узпы по числу команд, первый генератор частоты и первый модулятор, выход которого является выходам преобразователя команд, первый вход подключен к выходу первого генератора частоты, а второй вход - к выходу второго сумматора, входы которого подключены к выходам логических узлов, входы последних являются входами преобразователя команд,/5 жгород, ул. Проекты Производственно-полиграфическое предприятие Заказ 3704/46ВНИИПИпо дел113035, М Тиразк 836 сударственного м изобретений ква, Ж, Рауш омитета ССоткрытийкая наб.,