CN102455711A - 一种农田灌溉设备用恒定流量自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种农田灌溉设备用恒定流量自动控制系统，包括主控制器、参数设置单元、显示单元、抽水泵、多个分别安装在多路分支供水管道上的分路控制阀、安装在供水主管路上的主控制阀和多个分别对多路分支供水管道的供水流量进行实时检测的流量变送器一，还包括对抽水泵的工作参数进行检测的参数检测单元、对供水主管路的供水流量进行检测的流量变送器二以及对参数检测单元和流量变送器二所检测信息进行综合分析处理并相应对一个或多个分路控制阀进行关断控制的辅助控制器。本发明设计合理、接线方便、操作简便且使用效果好、智能化程度高、节省时间，在供水量不足的情况下，能有效保证少数未被关断的分支供水管道的正常供水。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动控制系统，尤其是涉及一种农田灌溉设备用恒定流量自动控制系统。
背景技术
随着我国工业化、城镇化和农业现代化地深入发展，农业劳动力结构和农民生产生活观念地深刻改变，农业机械化发展水平也随之不断提高，现如今已出现大量农业机械装备，其对改善农业生产的经营条件、提高农业的生产技术水平和经济效益、生态效益等均起到了重大的推动作用。现有农田灌溉设备中所采用的恒定流量自动控制系统大多都是单参数调节控制系统，又称单回路调节系统，所采用的单参数调节控制系统中设置有一个农田灌溉设备供水管道的供水流量进行实时检测的流量变送器、一个安装在供水管道上且对供水管道的供水流量进行调节的执行机构(一般指电动调节阀)和根据流量变送器所检测信号对执行机构进行控制以实现恒定流量控制的调节控制器。
但实际使用过程中，通常需要同时开启与主管路相接的多路分支供水管道进行灌溉，以达到节省时间、提高灌溉效率的目的，因而便需要在农田灌溉设备相应安装多套上述单参数调节控制系统。实践中影响流量的因素较多，当出现主管路部分堵塞、抽水泵工作参数调整、水源供给不足等问题时，则可能导致多路分支供水管道的流量不能满足设计需求，从而使得所有分支管道的灌溉工作均被迫中止，因而需要一套能根据主管道的流量并结合抽水机的工作参数相应对一路或多路分支供水管道进行通断控制的自动控制系统，以保证其它分支供水管道的正常供水，使得农田灌溉设备的灌溉工作可以不间断进行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种农田灌溉设备用恒定流量自动控制系统，其设计合理、接线方便、操作简便且使用效果好、智能化程度高、节省时间，在供水量不足的情况下，能有效保证少数未被关断的分支供水管道的正常供水。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种农田灌溉设备用恒定流量自动控制系统，包括主控制器、参数设置单元、显示单元、通过抽水管路与水源相接的抽水泵、多个分别安装在多路分支供水管道上的分路控制阀、安装在供水主管路上且其开度大小与通断状态均由主控制器进行控制的主控制阀和多个分别对多路所述分支供水管道的供水流量进行实时检测且同步将所检测流量信号上传至主控制器的流量变送器一，所述供水主管路的进水口与抽水泵的出水口相接，多路所述分支供水管道均与所述供水主管路相接，主控制阀和多个分路控制阀均与主控制器相接，多个所述流量变送器一均与主控制器相接，多个分路控制阀的开度大小和通断状态均由主控制器进行控制，所述参数设置单元和显示单元均与主控制器相接，其特征在于：还包括对抽水泵的工作参数进行实时检测的参数检测单元、对所述供水主管路的供水流量进行实时检测的流量变送器二以及对参数检测单元和流量变送器二所检测信息进行综合分析处理并根据分析处理结果相应对一个或多个分路控制阀进行关断控制的辅助控制器，所述参数检测单元和流量变送器二均与辅助控制器相接，多个所述分路控制阀均与辅助控制器相接，所述主控制器与辅助控制器相接。
上述一种农田灌溉设备用恒定流量自动控制系统，其特征是：所述主控制器和辅助控制器均为PLC控制器。
上述一种农田灌溉设备用恒定流量自动控制系统，其特征是：所述主控制器与主控制阀和多个分路控制阀之间均以无线通信方式进行双向通信。
上述一种农田灌溉设备用恒定流量自动控制系统，其特征是：所述辅助控制器与多个所述分路控制阀之间均以无线通信方式进行双向通信。
上述一种农田灌溉设备用恒定流量自动控制系统，其特征是：还包括与主控制器相接的无线通信模块，所述主控制器通过无线通信模块与农户手机进行双向通信。
上述一种农田灌溉设备用恒定流量自动控制系统，其特征是：所述主控制器和辅助控制器外侧均罩有防水罩。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、设计合理、成本低且安装布设方便。
2、电路简单且接线方便。
3、使用操作简单、智能化程度高且显示效果直观，参数调整方便。
4、使用效果好、灌溉效率高、能节省大量时间且实用价值高，本发明通过与主控制器相配合使用的辅助控制器对参数检测单元和流量变送器二所传送信息进行分析处理，并相应得出供水主管路的供水流量不能同时满足预先设计的多路分支供水管道进行正常供水的需求，且能推算得出供水主管路的实际供水流量与预先设计需要的供水流量之间的偏差值，再根据推算得出的偏差值处理得出应关断分支供水管道的数量，通过对安装在需关断分支供水管道上的分路控制阀将需关断的分支供水管道关断，这样能够保证其它未被关断的分支供水管道的正常供水，防止所有分支供水管道均因不能满足正常供水需求而被关断并导致灌溉工作终止的实际问题。
5、适用面广，推广应用前景广泛，能有效推广适用至相关其它多支路控制领域中。
综上所述，本发明设计合理、接线方便、使用操作简便且使用效果好、智能化程度高、节省时间，在供水量不足的情况下，能有效保证少数未被关断的分支供水管道正常供水，有效解决了现有多支路农田灌溉设备存在的所有分支供水管道均因不能满足正常供水需求而被关断并导致灌溉工作终止的实际问题。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
附图标记说明：
1-抽水泵； 2-分路控制阀； 3-主控制阀；
4-流量变送器一； 5-主控制器； 6-参数检测单元；
7-流量变送器二； 8-辅助控制器； 9-无线通信模块；
10-农户手机； 11-参数设置单元； 12-显示单元。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括包括主控制器5、参数设置单元11、显示单元12、通过抽水管路与水源相接的抽水泵1、多个分别安装在多路分支供水管道上的分路控制阀2、安装在供水主管路上且其开度大小与通断状态均由主控制器5进行控制的主控制阀3和多个分别对多路所述分支供水管道的供水流量进行实时检测且同步将所检测流量信号上传至主控制器5的流量变送器一4，所述供水主管路的进水口与抽水泵1的出水口相接，多路所述分支供水管道均与所述供水主管路相接，主控制阀3和多个分路控制阀2均与主控制器5相接，多个所述流量变送器一4均与主控制器5相接，多个分路控制阀2的开度大小和通断状态均由主控制器5进行控制，所述参数设置单元11和显示单元12均与主控制器5相接。同时，本发明还包括对抽水泵1的工作参数进行实时检测的参数检测单元6、对所述供水主管路的供水流量进行实时检测的流量变送器二7以及对参数检测单元6和流量变送器二7所检测信息进行综合分析处理并根据分析处理结果相应对一个或多个分路控制阀2进行关断控制的辅助控制器8，所述参数检测单元6和流量变送器二7均与辅助控制器8相接，多个所述分路控制阀2均与辅助控制器8相接，所述主控制器5与辅助控制器8相接。本实施例中，所述主控制器5和辅助控制器8外侧均罩有防水罩。
本实施例中，所述主控制器5和辅助控制器8均为PLC控制器。为方便接线，主控制器5与主控制阀3和多个分路控制阀2之间均以无线通信方式进行双向通信，并且辅助控制器8与多个所述分路控制阀2之间均以无线通信方式进行双向通信。同时，本发明还包括与主控制器5相接的无线通信模块9，所述主控制器5通过无线通信模块9与农户手机10进行双向通信。
实际使用过程中，正常工作情况下，辅助控制器8不起作用，且所述主控制器5、多个分路控制阀2和多个流量变送器一4组成一个实现恒定流量控制的单参数调节控制系统。当出现供水主管路部分堵塞、抽水泵1的工作参数调整、水源供给不足等问题时，参数检测单元6和流量变送器二7分别将所检测抽水泵1的工作参数和供水主管路的供水流量信息同步传送至辅助控制器8，辅助控制器8对参数检测单元6和流量变送器二7所传送信息进行分析处理，并相应得出供水主管路的供水流量不能同时满足预先设计的多路分支供水管道进行正常供水的需求，且能推算得出供水主管路的实际供水流量与预先设计需要的供水流量之间的偏差值，再根据推算得出的偏差值处理得出应关断分支供水管道的数量，通过对安装在需关断分支供水管道上的分路控制阀2将需关断的分支供水管道关断，这样能够保证其它未被关断的分支供水管道的正常供水。例如当根据流量变送器二7所检测信号分析得出，供水主管路的供水流量能够满足8路分支供水管道的正常供水需求时，则应将原有10路分支供水管道中的2路分支供水管道关断，这样便能满足其它8路未被关断的分支供水管道的正常供水，以防止原有的10路分支供水管道均因不能满足正常供水需求而被关断并导致灌溉工作终止的实际需求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种农田灌溉设备用恒定流量自动控制系统，包括主控制器(5)、参数设置单元(11)、显示单元(12)、通过抽水管路与水源相接的抽水泵(1)、多个分别安装在多路分支供水管道上的分路控制阀(2)、安装在供水主管路上且其开度大小与通断状态均由主控制器(5)进行控制的主控制阀(3)和多个分别对多路所述分支供水管道的供水流量进行实时检测且同步将所检测流量信号上传至主控制器(5)的流量变送器一(4)，所述供水主管路的进水口与抽水泵(1)的出水口相接，多路所述分支供水管道均与所述供水主管路相接，主控制阀(3)和多个分路控制阀(2)均与主控制器(5)相接，多个所述流量变送器一(4)均与主控制器(5)相接，多个分路控制阀(2)的开度大小和通断状态均由主控制器(5)进行控制，所述参数设置单元(11)和显示单元(12)均与主控制器(5)相接，其特征在于：还包括对抽水泵(1)的工作参数进行实时检测的参数检测单元(6)、对所述供水主管路的供水流量进行实时检测的流量变送器二(7)以及对参数检测单元(6)和流量变送器二(7)所检测信息进行综合分析处理并根据分析处理结果相应对一个或多个分路控制阀(2)进行关断控制的辅助控制器(8)，所述参数检测单元(6)和流量变送器二(7)均与辅助控制器(8)相接，多个所述分路控制阀(2)均与辅助控制器(8)相接，所述主控制器(5)与辅助控制器(8)相接。
2.按照权利要求1所述的一种农田灌溉设备用恒定流量自动控制系统，其特征在于：所述主控制器(5)和辅助控制器(8)均为PLC控制器。
3.按照权利要求1或2所述的一种农田灌溉设备用恒定流量自动控制系统，其特征在于：所述主控制器(5)与主控制阀(3)和多个分路控制阀(2)之间均以无线通信方式进行双向通信。
4.按照权利要求3所述的一种农田灌溉设备用恒定流量自动控制系统，其特征在于：所述辅助控制器(8)与多个所述分路控制阀(2)之间均以无线通信方式进行双向通信。
5.按照权利要求1或2所述的一种农田灌溉设备用恒定流量自动控制系统，其特征在于：还包括与主控制器(5)相接的无线通信模块(9)，所述主控制器(5)通过无线通信模块(9)与农户手机(10)进行双向通信。
6.按照权利要求1或2所述的一种农田灌溉设备用恒定流量自动控制系统，其特征在于：所述主控制器(5)和辅助控制器(8)外侧均罩有防水罩。
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|---|---|---|---|---|
| CN107703776A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-02-16 | 华中科技大学 | 一种基于高速开关阀的动态负压伺服控制系统和方法 |
| CN108490992A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-09-04 | 海南师范大学 | 一种可函数控制流体的控制器 |
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2010
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120516 |