RU1778920C - Способ автоматического управления дождевальной машины кругового действия - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при поливе сельскохозяйственных культур многоопорными дождевальными машинами. Сущность изобретения: способ автоматического управления дождевальной машиной заключается в последовательном измерении перед пуском машины сопротивления изоляции электроприводов тележек, регистрации во время работы токов электроприводов, по которым определяют допустимое время их работы, на основе анализа состояния электроприводов тележек оптимизируют их движение, запрещая одновременный пуск нескольких тележек. Кроме того, по сигналам от датчика оборотов колеса можно корректировать поливную норму с учетом величины параметра буксования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам автоматизации дождевания.

Известен способ автоматического управления дождевальной машиной кругового действия, в процессе реализации которого задают скорость движения каждой тележки, которые перемещают в течение определенного периода времени, необходимого для поливной нормы. Этот способ реализуется при помощи устройства, содержащего измеритель и задатчик скорости тележек.

Недостатком указанного способа является то, что при работе дождевальной машины (ДМ) невозможно точно внести необходимую норму дождя.

Известно также устройство для автоматического управления ДМ, при работе которого после подачи воды в трубопровод перемещают тележки по полю, контролируют угол между соседними тележками и при превышении этим углом некоторой заданной величины останавливают соответствующую тележку для выравнивания линии соседних секций трубопровода. Устройство при этом включает пульт управления, датчики угловых положений соседних секций трубопровода и исполнительные механизмы приводов тележек.

Недостатком этого устройства является низкая информативность исходных данных.

Наиболее близким к известному является способ автоматического управления дождевальной машиной кругового действия, включающий подачу электропитания на электроприводы каждой тележки, задание скорости движения дождевальной машины, подачу воды в трубопровод дождевальной машины и регистрацию давления в трубопроводе, перемещение с заданной скоростью крайней тележки, контроль соответствующего граничного углового положения каждой промежуточной тележки и при достижении этого положения выработку сигнала на разрешение движения или останов соответствующей тележки, а также при достижении каким-либо трубопроводом соответствующего заданного значения аварийного углового отклонения останов всей дождевальной машины.

Недостатком такого способа является то, что при работе дождевальной машины невозможно проконтролировать готовность всех ее узлов к работе и невозможно оптимально управлять перемещением каждой из тележек.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение надежности работы.

Это достигается тем, что перед подачей электропитания регистрируют для соответствующей тележки величину сопротивления изоляции ее электропривода, после чего при соответствии заданного значения сопротивления изоляции для электроприводов всех тележек осуществляют подачу всех фаз электропитания, кроме того, регистрируют величину тока электроприводов тележек, по которому определяют момент отключения данного электропривода, также формируют сигнал о величине углового отклонения каждой соответствующей секции трубопровода от предыдущей (кроме последней) секции, по которому корректируют момент включения или отключения электропривода данной тележки, при этом анализируют состояние электроприводов тележек и момент включения электропривода любой тележки, если он совпадает в интервалом времени включения любого другого электропривода, задерживают до окончания переходного процесса в том электроприводе.

На чертеже изображена общая схема устройства для осуществления способа.

П р и м е р. После выполнения подготовительных операций подачи питания на систему автоматического управления (САУ) дождевальной машиной (ДМ), установки с пульта управления центрального блока управления режима работы подается команда на пуск ДМ. При этом поступает питание на микроЭВМ в центральном блоке управления и САУ отрабатывает программу проверки готовности ДМ к работе. По командам микроЭВМ проверяется отключенное состояние контакторов подачи на тележки ДМ питания управления и силового на системы управления тележками (СУТ). При подтверждении отключенного состояния контактов САУ опрашивает датчики и сигнализаторы внешних контролируемых параметров (наличие воды в подводящем трубопроводе, скорость ветра и т.д.).

При неотработке данной программы в случае несоответствия состояния проверяемого параметра или элемента САУ заданному или неподтверждения выполнения поданной команды следующие операции по управлению ДМ блокируются, дальнейшая работа ДМ запрещается, а микроЭВМ запоминает причину остановки. При нормальном состоянии внешних контролируемых параметров САУ переходит к выполнению подпрограммы по проверке сопротивления изоляции силовых цепей электроприводов тележек ДМ.

Указанная программа функционирует следующим образом. При наличии сигналов об отключенном состоянии контакторов подачи питания на СУТ САУ подключает устройство контроля изоляции к фазе А силового кабеля машины. Затем производится автоматический замер сопротивления изоляции. При пониженном сопротивлении изоляции формируется сигнал "Изоляция А", и дальнейшие операции пуска ДМ прекращаются. Аналогичным образом может быть проверено сопротивление изоляции фаз В и С силового кабеля машины.

При нормальном сопротивлении изоляции силового кабеля САУ включает контактор подачи питания управления СУТ и подает на ДМ питание 220 В.

При подтверждении подачи на СУТ питания САУ осуществляет контроль обмена по волоконно-оптическому кабелю связи. При наличии обмена проверяется отключенное состояние в каждой СУТ контакторов управления электроприводами тележек. При подтверждении отключенного состояния контакторов СУТ САУ включает контактор управления электродвигателем первой тележки, а устройство изоляции подключает к одной из фаз питающего кабеля, тем самым соединяя устройство контроля изоляции с обмотками электродвигателя первой тележки, и производит замер сопротивления изоляции электродвигателя этой тележки. Через выдержку времени, необходимую для автоматического замера сопротивления изоляции, отключается контактор управления электродвигателем.

Аналогичным образом последовательно проверяется сопротивление изоляции электродвигателей остальных тележек ДМ.

При пониженном сопротивлении изоляции электродвигателей формируется соответствующий сигнал, блокируются дальнейшие операции пуска и производится сушка отказавших электродвигателей. В случае нормального сопротивления изоляции всех электродвигателей тележек САУ переходит к выполнению подпрограммы пуска электродвигателей тележек.

При этом опрашиваются датчики излома каждой тележки. Контролируются работоспособность рабочих датчиков и показания аварийных датчиков. В случае получения информации об отсутствии сигналов от рабочих датчиков или об аварийном изломе машины формируется соответствующий сигнал и запрещается работа машины. При подтверждении работоспособности датчиков и отсутствия аварийных изломов линии трубопровода микроЭВМ САУ анализирует информацию, поступающую от СУТ, о показаниях датчиков излома и осуществляет последовательный пуск электродвигателей тележек, отставших от линии выравнивания машины. Последовательность и объем операций по пуску ДМ может меняться в зависимости от конкретного исполнения САУ.

После этого в процессе работы САУ контролируется запуск электродвигателей тележек, ток двигателей, рассчитывается допустимое время работы в случае перегрузок и контролируется это допустимое время работы, контролируется режим перегрузки, может определяться величина буксования тележек, например, по датчику вращения колеса и величине тока двигателя, по которой определяют состояние почв в данной зоне рабочей площади и далее корректируют величину поливной дозы в данной зоне. САУ постоянно анализируются состояние электроприводов тележек и момент включения электродвигателя любой тележки, в случае если оно совпадает с интервалом времени включения любого другого электропривода, САУ задерживает его до окончания переходного процесса в том электроприводе.

По истечении времени внесения поливной нормы отключают суммирующий счетчик полива, выравнивают машину, отключают электродвигатели тележек, отключают гидроаппаратуру и технологические устройства, выполняют программы контроля изоляции, снимают питание с ДМ.

Устройство для осуществления способа содержит центральный блок управления с пультом управления 1, датчики аварийного излома 2 для установки на каждом сочленении секции трубопровода, системы управления каждой тележкой (СУТ) 3, датчик давления воды 4, линии связи 5, датчик контроля сопротивления изоляции 6, блок подключения данного датчика 7, датчики вращения колеса 8, датчики тока каждого двигателя тележки 9, датчики излома трубопровода 10, вращающийся согласующий блок 11. При этом линии связи 5 выполняются в виде волоконно-оптических линий связи. Все датчики 2, 4, 6, 8, 9 связаны с центральным блоком управления 1 непосредственно или через соответствующие системы 3 посредством линий связи 5.

Устройство работает следующим образом. В исходный момент с пульта управления центрального блока 1 задаются исходные параметры, поливная норма, наличие технологического оборудования (например, для внесения удобрений). Включается система уставок (из блока 1) для допустимых значений работы ДМ. Информация от внешних датчиков поступает на блок 1. При нахождении параметров в норме контролируется отключение от СУТ 3 тележек силового управления, подают питание управления на СУТ 3 тележек, осуществляют контроль обмена по волоконно-оптическому кабелю проверяют отключенное состояние в СУТ 3 контакторов, опрашиваются датчики излома 10 и датчики аварийного излома 2. При нахождении сигналов от этих датчиков в допустимых режимах датчик 6 (например, мегаомметр) посредством блока 7 (например, контактор) подключают к фазной линии, измеряют сопротивление изоляции линии силового питания, после чего последовательно связывают с фазой соответствующего электродвигателя (электродвигателей) каждой тележки и измеряют сопротивление изоляции электродвигателей. Если изоляция какого-либо электродвигателя ниже нормы, формируют сигнал о необходимости сушки.

После того, как изоляция проверена, блок 1 подает электропитание на линию 12 и электрогидроклапан 13, контролируя давление в трубопроводе датчиком 4 В случае наличия заданного давления тележки начинают перемещаться в зависимости от заданной скорости концевой тележки. Управление включением электродвигателей тележек осуществляет блок 1 по сигналам, поступающим от датчиков излома 10 и датчиков тока 9 систем 3. Блок 1 опрашивает каждую систему 3 последовательно. По поступающей информации от датчиков 9 и 10 блок 1 запрещает включение электродвигателя отставшей тележки в случае, если момент его включения совпадает с интервалом времени пуска электропривода любой другой тележки, до окончания переходного процесса в том электроприводе. Информация с датчика вращения колеса 8 и датчика тока электродвигателя 9 позволяет судить о буксировании данной тележки. При этом блок 1 может по сигналу датчика ориентации 14 определить точки положения тележки. В процессе полива это позволяет иметь динамичную информацию об изменении буксования каждой тележки по ее колее, т.е. позволяет судить о состоянии поля и прекратить полив в данной зоне при ее чрезмерном увлажнении, что свидетельствует о значительном увеличении коэффициента буксования. Указанную информацию можно получить также, устанавливая датчики влажности на каждой тележке (дополнительные датчики 15), но это может привести к усложнению системы. Следует отметить, что на последней тележке может находиться насос для обработки углов поля, который включается по команде от блока 1. В случае расположения ДМ на местности с уклоном блок 1 может задавать темп движения последней тележки (для учета естественного скатывания и стока), что позволит более точно вносить поливную порцию. Кроме того, указанные действия корректируются посредством информации от датчика ветра при его наличии.

При внесении заданной нормы ДМ останавливают, отключая вначале подачу воды в трубопpовод, а затем, снимая электропитание с двигателей. После этого повторяют операции с проверкой изоляции двигателей и их сушкой, что позволяет оперативно определять неисправные двигатели и постоянно держать ДМ в готовности к поливу.

Применение указанного способа на ДМ типа "Кубань" позволит исключить включение ДМ с неисправными двигателями, оптимизировать внесение поливной нормы и проводить диагностику поля в процессе полива.

Claims (2)

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ КРУГОВОГО ДЕЙСТВИЯ, включающий подачу электропитания на электроприводы каждой тележки, задание скорости движения дождевальной машины, подачу воды в трубопровод дождевальной машины и регистрацию давления в трубопроводе, перемещение с заданной скоростью концевой тележки, контроль соответствующего граничного углового положения каждой промежуточной тележки и при достижении этого положения выработку сигнала на разрешение движения или останов соответствующей соседней тележки, а также при достижении каким-либо трубопроводом соответствующего заданного значения аварийного углового отклонения останов машины, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения надежности работы, перед подачей электропитания регистрируют для соответствующей тележки величину сопротивления изоляции ее электропривода, после чего при соответствии сопротивления изоляции для электроприводов всех тележек заданному значению осуществляют подачу всех фаз электропитания, кроме того, регистрируют величину токов электроприводов тележек, по которой определяют момент отключения данного электропривода, также регистрируют сигнал о величине углового отклонения каждой соответствующей секции трубопровода от предыдущей, кроме последней, секции, по которому корректируют момент включения или отключения электропривода данной тележки, при этом анализируют состояние электроприводов тележек и момент включения электропривода любой тележки, в случае если он совпадает с инвервалом времени включения любого другого электропривода, его задерживают до окончания переходного процесса в том электроприводе.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что регистрируют величину сигнала от датчика вращения колеса тележки, посредством которого корректируют поливную норму с учетом величины параметра буксования.

Images