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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Eingabe von Daten in einen
Bordcomputer einer Sämaschine.
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Die
deutsche Offenlegungsschrift 33 25 542 beschreibt ein Verfahren
und Vorrichtungen zur Bestimmung und Regelung der Ausbringmenge
bei einer Verteilmaschine. Bei diesem bekannten Verfahren und Vorrichtung
ist unterhalb eines Dosierorgans eine Kondensatorplatten aufweisende
elektronische Messeinrichtung angeordnet. Wenn das auszubringende
und von den Dosierorganen dosierte Gut zwischen den Kondensatorplatten
durchgeleitet wird, ändert
sich die dieses Feld beschreibende physikalische Größe. Ein
derartiger Sensor eignet sich insbesondere für die Bestimmung von relativ
großen
Ausbringmengen. Bei relativ kleinen Ausbringmengen oder einer kleinen
Anzahl von Saatkörnern
pro Zeiteinheit sind die Messergebnisse dieses Sensors relativ ungenau.
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Die
deutsche Offenlegungsschrift 34 19 883 A1 beschreibt ein Verfahren
und Vorrichtung zum optischen Zählen
kleiner Körperchen.
Mittels einer sog. Lichtschranke, wobei die den Messraum passierenden
Körper
den Strahlengang zwischen einem Lichtemitter und einem Lichtdetektor
unterbrechen, werden die Körner
gezählt.
Dieser Sensor eignet sich insbesondere für das Zählen von Saatkörnern, wenn die
Ausbringmenge bzw. die Anzahl pro Zeiteinheit ausgebrachter Saatkörner relativ
gering ist. Bei größeren Ausbringmengen,
insbesondere wenn mehrere Saatkörner
quasi gleichzeitig den Messraum durchschreiten, werden relativ ungenaue
Messergebnisse geliefert.
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Die
deutsche Offenlegungsschrift 34 19 884 A1 beschreibt ein Verfahren
und Vorrichtung zum akustischen Zählen von Partikeln, beispielsweise Saatkörnern. Gegen
diesem einen als Piezo-Element ausgebildeten elektrischen Schallwandler
aufweisenden Sensor werden die von einem Dosierorgan dosierten Saatkörner geleitet.
Bei kleinen Ausbringmengen bzw. einer kleinen Anzahl von Saatkörnern pro
Zeiteinheit zählt
dieser Sensor die den Sensor passierenden Saatkörnern genau und zuverlässig. Jedoch
bei größeren Ausbringmengen
bzw. bei einer relativ hohen Anzahl von Saatkörnern pro Zeiteinheit ist dieser
Sensor jedoch ungenau und muss auf die größeren Ausbringmengen und Saatguteigenschaften
kalibriert werden.
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Durch
die
EP 04 72 855 A1 ist
ein Verfahren zur Eichung der Streudichte eines fahrbaren Düngerstreuers
in Abhängigkeit
von der Düngersorte
mit einem einstellbaren Dosierorgan, mit nicht linearer Abhängigkeit
zwischen der Stellgröße und der
Dosiermenge bekannt. Dieses hier beschriebene Dosierorgan besteht
aus einer mittels einem Schieber einstellbaren Auslauföffnung,
durch welche die Masse des Düngerstromes
einer Schleuderscheibe zugeführt wird.
Mittels einer Abdrehprobe soll der auszubringende Massenstrom mittels
der elektronischen Einstellvorrichtung geeicht werden.
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Damit
mittels der mit den Sensoren verbundenen Bordrechnern die Dosierorgane
entsprechend angesteuert und eingeregelt werden können, müssen in
den Bordcomputern die Saatgutart und die gewünschte Ausbringmenge eingegeben
werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, um Eingabefehler zu vermeiden
entsprechende Vorsorge zu treffen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst
dass in dem Speichermedium des Bordcomputers ein Programm hinterlegt
ist, mittels welchem überprüfbar ist,
ob die eingegebene und gewählte
Saatgutart mit der eingegebenen und gewählten Körnerzahl pro Flächeneinheit
zueinander passen.
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Infolge
dieser Maßnahmen
können
Eingabefehler in einfacher Weise vermieden werden, denn aufgrund
des hinterlegten Programms wird durch ein Alarmsignal in optischer
oder akustischer Weise dem Bediener mitgeteilt, wenn Fehler vorliegen
und falsche Daten, die nicht zusammenpassen eingegeben worden sind.
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Um
ein vorteilhaftes automatisches Einstellen der Ausbringmenge und
deren Überwachung
und Regelung von einer Verteilmaschine ausgebrachten Saatgutmenge
von Saatkörnern
durch Zählen
der Saatgutkörner
mittels einer elektronischen Zählvorrichtung
zu erreichen, sind die Maßnahmen
gemäß Anspruch
2 vorgesehen.
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Infolge
dieser Maßnahmen
wird in einfacher Weise eine Eichung und Kalibrierung der elektronischen
Vorrichtung erreicht, wobei aufgrund der Eichung und Kalibrierung
der Sensoren der elektronischen Zählvorrichtung die elektronische
Vorrichtung sicherstellt, dass die richtige und gewünschte Saatkornanzahl
pro Flächeneinheit
ausgebracht wird.
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Um
während
des Kalibriervorganges während
des Ausbringens von Saatgut sicherzustellen, dass während der
Phase der Durchführung
der Kalibrierung ausreichend Körper
pro Flächeneinheit
ausgebracht werden, ist vorgesehen, dass der Bordcomputer ein Signal
abgibt, wenn ein Kalibriervorgang durchgeführt werden sollte, um dem Fahrer
zu signalisieren, dass die Geschwindigkeit auf einen vorgegebenen
Wert abgesenkt werden sollte, damit während des Kalibriervorganges
die Aussaatstärke
nicht unter einen zu geringen Wert absinkt.
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Die
Durchführung
des Kalibriervorganges kann vom Fahrer per Tastendruck oder vom
Bordcomputer automatisch eingeleitet werden. Wenn der Fahrer per
Tastendruck den Kalibriervorgang einleitet, hat er die Möglichkeit
zu bestimmen, an welcher Stelle der Kalibriervorgang durchgeführt werden
soll. Insbesondere kann er darauf Einfluss nehmen, dass der Kalibriervorgang
an einer günstigen
Stelle während
des Ausbringvorganges an einer gewünschten Stelle im zu bestellenden
Feld vorgenommen wird. Es ist jedoch auch möglich, dese Entscheidung dem Bordcomputer
zu überlassen.
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Um
sicherzustellen, dass der Kalibriervorgang komplett durchgeführt wird
und eine sichere Eichung und Kalibrierung des Sensors zu gewährleisten,
dass aufgrund von stabilen Werten stabil weitergearbeitet werden
kann, ist vorgesehen, dass der Kalibriervorgang automatisch vom
Bordcomputer beendet wird, wenn die Zusammenhänge vom Bordcomputer stabil
erfasst sind, und dass ein entsprechendes Signal an den Fahrer abgegeben
wird, so dass die Fahrgeschwindigkeit erhöht werden kann.
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Wenn
in mehreren Saatleitungen Sensoren angeordnet sind, werden die von
den Sensoren gelieferten Messdaten miteinander verglichen. Hierdurch kann
die korrekte Arbeit der verschiedenen Sensoren überprüft werden. Weiterhin ist auch
der Vergleichmäßigungsgrad
des Verteilorgans der pneumatischen Verteileinrichtung zu überprüfen.
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Um
eine sichere Datenbasis für
die Steuerung und Regelung der Aussaatmenge während des Ausbringvorganges
zu erhalten, ist vorgesehen, dass aus den Messwerten mehrerer Sensoren
ein Mittelwert gebildet wird, und dass aufgrund dieses Mittelwertes
die Regelung der Drehzahl des Dosierorgans erfolgt.
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Eine
preiswerte Ausstattung der Verteilmaschine mit Sensoren lässt sich
dadurch erreichen, dass in einer Saatleitung ein Duo-Sensor und
in den übrigen
Leitungen Mengensensoren angeordnet sind.
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Eine Überwachung
der Mengensensoren lässt
sich dadurch erreichen, dass mittels des Duo-Sensors die von den
Mengensensoren ermittelten Signale kontrolliert werden.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen, der
Beispielsbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Hierbei zeigen
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1 eine
erfindungsgemäß ausgestattete Sämaschine
in Prinzipdarstellung,
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2 die
Anordnung der Sensoren in dem Verteilersystem der Sämaschine
in vergrößerter Darstellung
und in Prinzipdarstellung und
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3 das
Diagramm für
den funktionellen Zusammenhang zwischen der Massenstrommessung des
Massensensors und der Körneranzahl
pro Sekunde des Körnerzählers,
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4 Diagramm
mit dem Zusammenhang zwischen Massenstrom und Drehzahl des Dosierorgans,
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5 der
Zusammenhang zwischen Körner pro
Quadratmeter und Drehzahl des Dosierorgans für verschiedene Ausbringgüter und
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6 der
Toleranzbereich zwischen Körner pro
Sekunde und Drehzahl des Dosierorgans, die beim Funktionsverlauf
beim Kalibriervorgang ermittelt ist.
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Die
Sämaschine
ist als pneumatische Verteilmaschine ausgebildet. Sie weist einen
Rahmen 1 und Vorratsbehälter 2 auf.
Der Rahmen 1 stützt
sich auf Laufrädern
oder einer Bodenwalze 3 auf dem Boden ab. Dem Vorratsbehälter 2 ist
ein Zentraldosierer 4 zugeordnet, der das sich im Vorratsbehälter 2 befindliche
Saatgut über
eine Schleuse 5 in eine zentrale Zuführleitung 6, die ein
Steigrohr 7 aufweist, einleitet. Dieses Steigrohr 7 mündet an
seinem oberen Ende in einem Verteilerkopf 8, über den
das dosierte Saatgut auf die einzelnen sich an dem Verteilerkopf 8 anschließenden Saatleitungen 9 aufgeteilt
wird. Die Saatleitungen 9 führen zu den am Rahmen 1 angelenkten
Säschare 10.
Dem Laufrad bzw. der Bodenwalze 3 ist eine Wegstreckenmesseinrichtung
zugeordnet, die Messdaten an eine als Bordcomputer 11 ausgebildete
elektronische Auswerteeinheit übermittelt.
Der Dosierer 4 wird über
einen Antriebsstrang und ein einstellbares Getriebe 12 von
einer Kraftquelle 3 angetrieben. Das Getriebe 12 wird über einen Einstellmotor 13 eingestellt
und von dem Bordcomputer 11 angesteuert. Es ist auch möglich den
Dosierer 4 direkt von einem in seiner Drehzahl regelbaren Antriebsmotor
anzutreiben.
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Dem
Steigrohr 7 ist ein Sensor 14 zur Ermittlung der
ausgebrachten Saatkörneranzahl
zugeordnet. Ein anderer Sensor 15 ist zumindest einer Saatleitung 9 zugeordnet.
Der Sensor 9 für
den oberen Messbereich ist im Bereich des Steigrohres 7 und
der Sensor 15 für
den unteren Messbereich ist zumindest einer der Saatleitungen 9 zugeordnet.
Die Sensoren 14, 15 und sind über Übertragungsmittel mit dem Bordcomputer 11 verbunden,
so dass die Messdaten der Sensoren 14 und 15 und
an den Bordcomputer 11 übermittelt
werden. Der Sensor 15 ist als Lichtschranke ausgebildet
und der Saatleitung 9 zugeordnet ist. Die Lichtschranke 15 zählt die
einzelnen von dem Verteilerkopf 8 zu den jeweiligen Säscharen 10 gelangende
Anzahl Saatkörner.
Hierbei wird davon ausgegangen, dass über den Verteilerkopf 8 das durch
das Steigrohr 7 zum Verteilerkopf 8 gelangende
Saatgut gleichmäßig auf
die einzelnen Saatleitungen 9 aufgeteilt wird.
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Der
Sensor 14 ist als Mengensensor ausgebildet und ermittelt
einen repräsentativen
Wert für
die Anzahl von Saatkörnern
und arbeitet beispielsweise auf dem kapazitiven Prinzip. Der Sensor 15 ist
als Lichtschranke ausgebildet und zählt die tatsächlich ausgebrachte
Saatkörnermenge
bis zu einem bestimmten Ausbringmengenwert in welcher der Sensor
in der Lage ist, die einzelnen Saatkörner tatsächlich zu erfassen. Die Sensoren 14 und 15 bilden
zusammen mit dem Bordrechner 11 die elektronische Stellvorrichtung
zum Zählen
von Saatkörnern.
Die Sensoren 14 und 15 bilden zusammen einen Duo-Sensor.
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Die
Sensoren 14 und 15 sind jeweils in einem Messraum
des Steigrohres 7 bzw. der Saatleitung 9 angeordnet.
Entsprechend der von den Sensoren 14 und 15 gelieferten
Messwerte steuert der Bordrechner 11 das Einstellorgan 13 des
Dosierorgans 4 an, damit die gewünschte Saatgutmenge ausgebracht
wird.
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Die
Funktionsweise der Sensoren 14 und 15 ist prinzipiell
folgende und die Ermittlung der Messdaten geschieht folgendermaßen:
Bei
der Ausbringung einer kleinen Körnerzahl
ermittelt der auf dem Lichtschrankenprinzip arbeitende Sensor 15 die
tatsächlich
ausgebrachte Körnerzahl. Gleichzeitig
wird zur Kalibrierung des kapazitiven Sensors 14, also
der auf dem anderen physikalischen Messprinzip arbeitende Sensor,
die Körnerzahl
im Kalibrierverfahren so erhöht,
dass der Sensor 14 entsprechend kalibriert bzw. geeicht
werden kann.
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Das
Verfahren zur Eichung und Kalibrierung der von einem mittels eines
regelbaren Antriebes rotierend antreibbaren Dosierorgan 4 ausgebrachten Saatgutmenge
von Saatkörnern
durch Zählen
der Saatkörner
geschieht mittels der von den Sensoren 14 und 15 gebildeten
elektronischen Zählvorrichtung durch
folgende Schritte, die sich in verschiedene Phasen gliedern:
Die
1. Phase besteht vor Beginn des Ausbringvorganges darin, dass verschiedene
Daten indem Bordrechner 11 der Sämaschine eingegeben werden. Hierbei
handelt es sich um die Arbeitsbreite der Sämaschine, die Saatgutart, dem
Dosierradtyp und dem Sollwert der Ausbringmenge in Anzahl pro Flächeneinheit.
Des Weiteren sind in dem Speichermedium des Bordcomputers 11 die
Art des Saatgutes und die durch vorhergehende Abdrehproben ermittelten
Einstellwerte des Dosierrades in Abhängigkeit der ausgebrachten
Körnerzahl
hinterlegt. Hierbei kann dann abgefragt werden, welche Einstellung
bei der eingegebenen gewünschten
Ausbringmenge vorgenommen werden soll. Hierbei wird über das
in dem Speichermedium des Bordcomputers 11 hinterlegte Programm überprüft, ob die
eingegebene und gewählte
Saatgutart mit der eingegebenen Körnerzahl pro Flächeneinheit
zueinander passt. Hierbei wird dann ein entsprechendes Signal je
nach Überprüfergebnis über eine
entsprechende Ausgabeeinrichtung in optischer und/oder akustischer
Weise angezeigt.
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Dieses
Eingeben der Daten kann auf verschiedenem Wege in den Bordrechner 11 geschehen,
beispielsweise über
eine Eingabetastatur, Datenträgern
etc. Nach dem Eingeben dieser vorgenannten Daten wird in der Phase 2 zu
Beginn des Ausbringvorganges ein Kalibriervorgang zur Kalibrierung
der Sensoren 14 und 15 durchgeführt. Hierbei wird
bei Einleitung des Kalibriervorganges zunächst die Drehzahl des Dosierrades
auf n = 0 1/s eingestellt. Bei Abgabe eines Geschwindigkeits- und/oder Wegsignals
von der Geschwindigkeits- bzw. Wegstreckeneinrichtung wird die Drehzahl
des Dosierorgans 4 über
den regelbaren Antrieb 12 entsprechend eines im Speichermedium
des Bordrechners 11 hinterlegten Programms erhöht, so dass
die Drehzahl des Dosierrades des Dosierorgans 4 entsprechend des
hinterlegten Programms hochgefahren wird. Die als Körnerzählsensor 15 ausgebildete
Lichtschranke zählt
jetzt die durch die Saatleitung 9 dosierten Saatcomputer.
Im Bordcomputer 11 wird mittels eines in dem Speichermedium
hinterlegen Programms eine Zuordnung/Verknüpfung zwischen Dosierorgandrehzahl
und Saatkörner
pro Zeiteinheit hergestellt. Hierbei wird die Aufteilung des sich
im Steigrohr 7 von dem Dosierorgan 4 dosierten
Körnerstromes über den
Verteilerkopf 8 auf die Anzahl der Saatleitungen 9 berücksichtigt.
Ab einer bestimmten Körnerzahl
pro Zeiteinheit, wobei dieser Grenzwert zumindest für jede Gruppe
von Saatgut in dem Speichermedium des Bordcomputers 11 hinterlegt
ist, werden die von dem für
den oberen Ausbringmengenbereich bestimmten Sensor (Mengensensor 14)
gelieferten Signale vom Bordcomputer 11 berücksichtigt.
Hierbei werden entsprechend eines im Speichermedium des Bordcomputer 11 hinterlegen
Programms Zusammenhänge
zwischen den Messsignalen des Sensors 15 für den unteren
Messbereich und des Sensors 14 für den oberen Messbereich hergestellt,
wie die Diagramme in den 3 und 4 zeigen.
Anhand es Speichermediums des Bordcomputer 11 hinterlegen Programms
wird der Zeitpunkt eines stabilen Zusammenhangs der Messsignale
beider Signale 14 und 15 ermittelt und bei Feststellung
des stabilen Zusammenhangs wird ein Signal über die Beendigung des Kalibriervorganges
abgegeben und der Bordcomputer 11 veranlasst aufgrund des
im Speichermedium hinterlegten Programms, dass die Drehzahl des
Dosierorgans 4 auf einen Wert eingestellt wird, der sich aus
dem Zusammenhang m = Q × v × b ergibt.
Dieser Wert ist mit den funktionalen Zusammenhängen des Ausbring- und Dosiervorganges
sowie des Dosierorgans 4 verknüpft. Hierbei ist m die Dosiermenge
in Körper
pro Sekunde. Q die Ausbringmenge in Körperzahl pro Quadratmeter.
v die Arbeitsgeschwindigkeit in Kilometer pro Stunde und b die Arbeitsbreite
in Metern. Durch das nach Abschluss des Kalibriervorgangs durch
den Bordcomputers abgegebene Signal wird dem Fahrer der Maschine
mitgeteilt, dass der „Kalibriervorgang
abgeschlossen" ist.
der Fahrer kann die Maschine mit der optimalen Arbeitsgeschwindigkeit über das
Feld bewegen, so dass in optimaler Weise das Saatgut ausgebracht
wird. Hierbei kann auf einem dem Fahrer mitgeteilt werden, welches
die optimale Fahrgeschwindigkeit ist.
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Anschließend beginnt
die Phase 3. Die Phase 3 ist der Ausbring- und
Regelvorgang während des
Sävorganges.
Nach Abschluss des Kalibriervorganges steuert der Bordcomputer 11 die
Dosierorgandrehzahl entsprechend der im Speichermedium des Bordcomputers 11 hinterlegten
Algorithmen, wie dies beispielhaft im Diagramm gemäß 5 dargestellt
ist. Aufgrund eines im Speichermedium hinterlegen Programms überprüft der aus
den beiden Sensoren 14 und 15 bestehende Duosensor,
ob die jetzt ermittelten Werte über
die Anzahl Körper
pro Zeiteinheit oder die Ausbringmenge in einem festgelegten Toleranzbereich
zu dem beim Kalibriervorgang ermittelten Wert liegt. Der Duosensor
liefert in regelmäßigen Zeitabständen Korrekturwerte
aufgrund welcher die weitere Steuerung und Regelung der Ausbringmenge
erfolgt. Hierbei prüft
der Bordcomputer 11, wie bereits vor erwähnt, ob
die Korrekturwerte in einem festgelegten Toleranzbereich zu dem beim
Kalibriervorgang ermittelten Funktion liegen, wie 6 zeigt.
Falls der Computer 11 feststellt, dass eine zu große Abweichung
vom Kalibrierwert vorliegt, gibt der Bordcomputer 11 aufgrund
eines im Speichermedium hinterlegen Programms ein Signal „neuer
Kalibriervorgang erforderlich" ab.
In diesem Fall wird dann entsprechend der Phase 2 ein neuer
Kalibriervorgang durchgeführt.
Auf dem Display des Bordrechners 11 wird der Sollwert in
Körnerzahl
pro Quadratmeter und evtl. der Istwert in Körner pro Quadratmeter angezeigt.
Falls der Istwert angezeigt wird, kann die Anzeige möglicherweise
zu unruhig sein. Hierbei wird über
eine Istwertberechnung entsprechend eines im Speichermedium hinterlegten
Programm durch einen entsprechenden Rechenvorgang ein beruhigter
Wert angezeigt.
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Der
während
des Ausbringvorganges durchzuführende
Kalibriervorgangs wird vom Fahrer mittels eines Tastendrucks auf
eine an dem Bordcomputer 11 vorhandene Taste eingeleitet.
Hierdurch kann der Fahrer Einfluss darauf nehmen, dass der neue Kalibriervorgang
an einer optimalen Stelle auf dem Feld durchgeführt wird. Es kann aber auch
vorgesehen sein und entsprechend programmiert sein, dass der erneute
Kalibriervorgang automatisch vom Bordcomputer 11, wenn
dies erforderlich ist, eingeleitet wird.
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Des
Weiteren kann hierbei im Speichermedium des Bordcomputers 11 hinterlegt
sein, dass der Bordcomputer 11 ein Signal abgibt, wenn
der Kalibriervorgang durchgeführt
werden soll, um dem Fahrer zu signalisieren, dass die Geschwindigkeit
auf einen vorgegebenen Wert, der auch auf dem Display des Bordcomputers 11 angezeigt
werden kann, abgesenkt werden soll, damit während des Kalibriervorganges
die Aussaatstärke
nicht unter einen zu geringen Wert absinkt. Dies ist erforderlich,
weil während des
Kalibriervorganges eine geringere Menge als die Sollmenge vom Dosierorgan 4 abgegeben
wird, so dass dann entsprechend die Fahrgeschwindigkeit abgesenkt
werden muss, um die geringere Ausbringmenge aufgrund der geringeren
Drehzahl des Dosierorgans zu kompensieren.
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Des
Weiteren kann in dem Bordcomputer 11 hinterlegt sein, dass
dieser automatischen einen neuen Kalibriervorgang einleitet, wenn
das hinterlegte Programm feststellt, dass die Abweichung zu groß wird.
In diesem Fall wird der Bordcomputer 11 rechtzeitig ein
entsprechendes Signal ausgeben, damit der Fahrer die Fahrgeschwindigkeit
an den Kalibriervorgang angepasst absenken und somit anpassen kann.
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In
manchen Fällen
kann es sinnvoll sein, nicht nur eine Ausbringleitung 9 einem
Sensor 15 auszurüsten,
sondern mehreren Saatleitungen 9 Sensoren 15 zuzuordnen,
wobei dann die von den Sensoren 15 gelieferten Messdaten
miteinander verglichen werden. Aus den Messwerten mehrerer Sensoren
wird ein Mittelwert gebildet und aufgrund dieses Mittelwertes erfolgt
dann die Regelung der Drehzahl des Dosierorgans 4.
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In
einer anderen Ausgestaltung, insbesondere wenn preiswerte Sensoren
eingesetzt werden sollen, ist in einer Saatleitung 9 ein
Duosensor, der aus einem Mengensensor 14 und einer Lichtschranke 15 (Zählung der
tatsächlichen
Körnerzahl)
besteht und in den übrigen
Leitungen 9 sind Mengensensoren 14 angeordnet
sind. Hierbei werden somit dann aus den Messwerten der mehreren
Mengensensoren 14 ein Mittelwert gebildet. Hierbei werden
die von den Mengensensoren ermittelten Signale durch den Duosensor
kontrolliert.