SU1519594A1 - Устройство дл автоматического управлени поливом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сельскому хоз йству и может быть использовано дл  автоматического управлени  исполнительными механизмами полива. Цель изобретени  - повышение точности определени  срока начала полива. Устройство дл  автоматического управлени  поливом включает датчик 1 скорости водного тока в стебле растени  и датчик диаметра стекла, а также блок 3 синхронизации, подключенные к двум идентичным каналам измерени . Выходы каналов подключены к входам схемы И 24. Выход схемы И 24 через одновибратор 25 и реле 26 времени св зан с блоком 27 полива. Каждый канал измерени  включает аналого-цифровой преобразователь 1 (5), блок 6 (7) пам ти, компараторы 8,12 (9,13), сумматор 10 (11), блок 14 (15) задани  уставок флуктуации сигналов соответствующего датчика, две схемы 18,20 (19,21) задержки и  чейку 22 (23) пам ти. Устройство позвол ет исключить ложные срабатывани , обусловленные флуктуаци ми изменени  скорости сходного тока в стебле и диаметра стебл  растений за счет изменени  факторов внешней среды (температуры и влажности воздуха, инсол ции растений) и других, вли ющих на скорость транспирации растений. В тех случа х, когда значение разности оказываетс  больше по абсолютной величине, чем установленный уровень флуктуаций, устройство выдает запрос на включение исполнительного устройства по данному периметру и при совпадении запросов по обоим параметрам включает исполнительный орган. Во всех остальных случа х включени  исполнительного органа не происходит. 3 ил.

Description

ИН

сд

Х)

ел

со

Ji

Изобретение относитс  к сеульскому хоз йству и может быть использовано дл  автоматического управлени  исполнительными механизмами полива.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  срока начала полива.

На фиг. I представлена функциональна  схема устройства дл  автоматического управлени  поливом; на фиг. 2 i-рафик хода изменени  во времени скорости водного тока в стебле (крива  v) и диаметра стебл  (крива  d) растений; на фиг. 3принципиальна  схе.ма блока

задани  уровн  флуктуации изменени  скорости водного тока в стебле и диаметра стебл  растений.

Устройство дл  автоматического управлени  поливом сол1ержит датчик 1 скорости водного тока, датчик 2 диаметра стебл  растений и блок 3 синхронизации. Датчики 1 и 2 подключены к анало1-о- вым входам двух каналов измерени  отклонений во времени соответственно сигнала датчика скорости водного тока в сгебле и датчика диаметра стебл . К этим двум каналам подключен и блок 3 синхронизации . Каждый канал управлени  выполнен цифровым и состоит из аналого-цифровых преобразователей на входе, блока пам ти, двух компараторов, сумматоров, блока задани  уставки флуктуации сигналов соответствующих датчиков, двух схем задержки с  чейкой пам ти и логической схемы И. Выход датчика 1 скорости водного тока в стебле соединен с аналоговым входо.м аналого- цифрового преобразовател  4. Управл ю1цие входы первого 4 и второго 5 аналого- цифровых преобразователей подключены к выходу блока 3 синхронизации, их инфор мационные выходы - к информационным входам первого 6 и второго 7 блоков пам ти соответственно, а также к первым информационны.м входам первого 8 и второго 9 цифровых компараторов и первым инфор- .мационным входам первого 10 и второго 1 1 цифровых сумматоров соответственно. Инверсные инфopмaциoн UJle ны.ходы цифрового сумматора К) подключены к вторым информационным входам третьего цифрового компаратора 12. Инверсные информационные выходы цифрового сумматора 1 1 подключены к вторым информационным входа.м четве)того цифрового компаратора 13. К первым информационным входам третьего циф- )()вого компаратора 12 подключены выходы блока 14 задани  уставки флуктуации изменени  скорости водного тока в стебле растени . При инверсные выходы сумматора I 1 подключены к первым инфор- манио11пым входам блока 15 задани  ус- таики флуктуации изменени  скорости водного тока в стебле растени .

Выходы сравнени  третьего 12 и четвертого 13 цифровых компараторов подклю0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

чены к первым входам элементов И 16 и 17, к вторым входа.м которых подключены выходы сравнени  первого 8 и второго 9 цифровых ко.мпараторов. Вторые информационные входы первого 8 и второго 9 цифровых компараторов подключены к пр мым информационны.м выходам блоков 6 и 7 пам ти , а инверсные информационные выходы последних подключены к вторым информационным входам цифровых сумматоров 10 и 11.

Схемы 18 и 19 задержки подключены к управл ющим выходам аналого-цифровых преобразователей 4 и 5.

Управл ющий вход блоков 6 и 7 пам ти подключен к выходам вторых схем 20 и 21 задержки, входы которых подключены к выходам первых схе.м 18 и 19 задержки соответственно. Входы первых схем 18 и 19 задержки подключены к управл ющим выходам аналого-цифровых преоб- ра.зователей 4 и 5 соответственно. Выходы первых схем 18 и 19 задержки подключены , кроме того, к вторым входам  чеек 22 и 23 пам ти, на первые входы которых подключены выходы элементов И 16 и 17. Выходы  чеек 22 и 23 пам ти подк.чючены к входам общей дл  обоих каналов логической схемы И 24, выход которой подключен к входу одновибратора 25, а выход одновибратора через реле 26 времени подключен к блоку 27 полива.

На фиг. 2 параметром v обозначена величина установленного значени  (уставка) флуктуации по пара.метру «скорость, кривыми а и 6 ограничены возможные флуктуации функции изменени  скорости. Параметром Ad обозначена величина установленного значени  (уставка) флуктуации по параметру «диаметр, кривыми виг ограничены возможные флуктуации функции изменени  диаметра.

Блок задани  уставок флуктуации изменени  скорости водного тока в стебле или диаметра стебл  растени  содержит, например , двухпозиционные переключатели 28, 29,...,. (фиг. 3), контакты g которых подключены к тине питани , контакты f - к «земл ной щине, а переключающие контакты h  вл ютс  выходными. В зависимости от положени  переключающих контактов h на каждом из них присутствует уровень логической «1 или логического «О. И если каждому переключателю присвоить вес двоичного разр да, то с совокупности переключателей 28-N можно получить ( N-f-I)-разр дный двоичный код значени  уровн  флуктуации изменени  параметров скорости или диаметра.

Устройство дл  автоматического управлени  поливом работает следующим образом .

Блок 3 синхронизации (фиг. 2) в моменты времени T|, То, Т),...,Тм с щагом At, выбранным исход  из минимальной скорости

суточных изменении скорости водного тока и диаметра стебл  растени , посылает импульсы запуска на управл ющие входы аналого-цифровых преобразователей 4 и 5, на аналоговые входы которых поступают сигналы с датчиков 1 и 2 соответственно . После преобразовани  на информационных выходах каждого аналого- цифрового преобразовател  устанавливаетс  двоичный код, эквивалентный измер емому сигналу, а на управл ющем выходе - сигнал «Конец преобразовани . Двоичный код поступает на первые информациоиные входы цифровых компараторов 8 и 9 и на первые информационные входы цифровых сумматоров 10 и 11 соответственно. На вторые информационные входы цифровых компараторов 8 и 9 поступает пр мой двоичный код, а на информационные входы сумматоров 10 и II - инверси  этого же двоичного кода с блоков 6 и 7 пам ти соответственно, записанного на предыдущем щаге измерени . Цифровые компараторы 8 и 9 сравнивают коды аналого-цифровых преобразователей 4 и 5 с кодами блоков 6 и 7 пам ти соответственно, и в случае , когда двоичный код аналого-цифровых преобразователей 4 и 5 меньше по абсолютному значению, чем код, записанный иа предыдущем щаге измерени , точки е и и (щаги Т4 и TS) и точки к н л (шаги Тэ и Тю) выдают на выходе сравнени  уровень логической «1. Уровень логического «О выдает во всех других случа х, показыва  тем самым уменьщение лищь одного из измер емых параметров либо его увеличение, или неизменное состо ние. На инверсных информационных выходах цифровых сумматоров 10 и 11 в случае, когда двоичный код аналого-цифровых преобразователей 4 и 5 меньще по абсолютному значению, чем двоичный код блоков 6 и 7 пам ти соответственно, по законам двоичной арифметики по вл етс  пр мой двоичный код разности. Двоичный код разности поступает на вторые информационные входы цифровых компараторов 12 и 13 соответственно , на первые информационные входы которых поступает двоичный код значени  уровн  флуктуации изменени  скорости водного тока в стебле и диаметра стебл  растени  с блоков 14 и 15 задани  соответственно .

В случае, когда значение кода разности больше, чем значение кода уровн  флуктуации, установленных на блоках 14 и 15 задани  (точки /с и /2 на фиг. 2), на выходе сравнени  цифровых компараторов 12 и 13 соответственно по вл етс  уровень логической «1 или уровень логического «О в других случа х, в том числе и точки е и и, так как точка е лежит на кривой, ограничивающей зону флуктуации. Уровень логической «1 с выходов компараторов 8,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

9, 12 и 13 поступает на входы элементов И 16 и 17 соответственно, на выходе которых также по вл етс  уровень логической «1. Уровень логической «I с выхода элементов И 16 и 17 поступает на информационный вход  чеек 22 и 23 пам ти соответственно, на вход управлени  которых поступает задержанный схемами.18 и 19 задержки на врем  срабатывани  блоков 9, 10, 12, 16 и 9, 11, 13, 17 сигнал «Конец преобразовани , который записывает логическую «1 в  чейки 22 и 23 па- с ти. Сигнал «Конец преобразовани  с выхода первых схем 18 и 19 задержки поступает на вход вторых схем 20 и 21 задержки соответственно, которые задерживают сигнал на врем , необходимое дл  срабатывани   чеек 22 и 23 пам ти, эломеь-;та И 24 и од- новибратора 25. После вторы.х схем 20 и 21 задержки сигнал «Конец преобразовани  поступает на вход управлени  записью в блоки 6 и 7 пам ти соответственно.

На следующем щаге измерений записанный в блоках 6 и 7 пам ти код сравниваетс  с вновь полученным кодом от аналого-цифровых преобразователей 4 и 5 соответственно , и так далее.

В случае, когда обе  чейки 22 и 23 пам ти перешли в состо ние логической «1, что происходит, когда вновь полученные значени  кодов с аналого-цифровых преобразователей 4 и 5 оказываютс  меньше значений кодов, записанных в блоки 6 и 7 пам ти на предыдущем шаге измерени , и при условии, что значени  кодов уровней флуктуации измер емых параметров , установленных в блоках 14 и 15 задани , меньц е кодов разностей сумматоров 10 и 11, на выходе эле.мента II 24 по вл етс  уровень логической «1, который вызывает срабатывание одповибратора 25, запускающего реле 26 времени, которое включает блок полива на установленный интервал времени.

Таким образом устройство вы вл ет одион|)е 1енное изменение из 1ерием1,1х пара- Mi ipoB в сторону у.меныиени . находит разницу между текущими предыдущими зна- чещ  мч измер емых параметров и сравпи- вас полученные разности с уставками, зпачсни  которых устанавливают исход  из максимального уровн  флуктуационных помех , чем и достигаетс  высока  точность управлени  поливом, поскольку исключаютс  ложные срабатывани  при случайных флук- туаци х измер емых параметров.

Датчики измерени  скорости водного тока в стебле и измерени  диаметра стеб.т  растени  содержат соответствующие преобразователи и дают на выходе сигналы напр жени  посто нного тока, пропорцио- нальн1 1е измер емым величинам.

Аналого-цифровые преобразователи могут быть выполнены на серии микросхем

7

К 572или К . Б/кж полива

може: Ci:,in, . iiu ii пи ълек i i и i uniiUM; типа i-) И. Остальные у:.1ы (./оки

устройств, МОГуГ быть выполнены ни ;Ч (

микро хен К17(), К561 или К5Г)4 в счог ветствии f(} СВОИ . ф нкилональиым назиа чением.

Устрий . тг.о дл  антоматического viipan- лени  поливом позволнег бо.лее К чпо oiip(- делить ютргбиость в иолиие, поскольку И( клк)чает граба 11 1ваиис по ||1лу 1 анионным помехам.

Повыпюние точности управл мшн поливом Г1озв().| ет у.| ч111пть ВОЛН111Й режим растений , исключив их переувлажнение, и тем самым повысить урожайность сельскохоз йственны К, И, Гур при экономии П1)ЛИВН011 F)(),lhl.

формула изобретении

Устройство дл  автоматическою , nrvi в.,к- ни  поливом, содержащее Kaifa.i ,-iMefie ни  отклонени  сигна/ia датчика ск(;р.)сти водного тока в стебле растени  ь канал измерени  отклонени  сигнала датчика дна метра г11ч )л , аиа,тоговые H.xo.ih; ,ix нодк.1К) cocri ветственн о к да1чикам i кс рости liu.iHoro тока п диа.метра I Tcf). IH, управ.  кипис нход| |к Г). син.чро

0

5

ни за НИН, а выход к входам логи1 -ко1-11 б.1Г)ка. n:vi -/T -V . ..: ,: нослед- HCKJ через носледовагельно соединенные од- ноиибрато) и реле Р .ремени iio.miia но.тклю- ч(чн. к б,:1оку полива, причем каждый капа . измерени  отк.тонени) сигналов датчиков содержит блок пам ти, нодк.тюченный к блоку сравнени , выполненному в виде компаратора с лог ической схемой И на выходе , отличающеес  тем, что, с целью по- вьинени  точности определени  срока начала полива, устройство снабжено установленными в каждом канале аналого-цифровым преобразователем, включенным между выходом соответствуюи1его датчика и входами блока нам ти, сумматором, подключенным к ннверсным выходам блока пам ти, вторым компарато)ом, подклк ченным межд инверсными выходами сумматора и вторым вхо- .4(jM схемы И, а также блоком задани  уставок флуктуации еигна.та соответствую- 1ЦСГО датчика, нодключен1Н)1м к входам второго компаратора, нервой и второй схемами задержки, включенными последовательно между унравл юшим выходом аналого-цифрового iipeo6 ia3OBa гел  и унрав- .1ЯЮ1ЦИМ входом блоки нам ти, и  чейкой пам ти на выходе кaждoг(J капала, гге()- вый вход К() го()ой но СС едипеп к В1, . 1отП 1(ч кой схемы И, а В1о|)ойк выxo . iv Пг рвой схемы - .ад-. -ржки

ТА Ti Тг Г.

5 7 Tg Тд 7; Tf, Tf t

аг.г

I1

N

-.

Ш

3

 Л

U2.5

29

28

и.

u.n

rKj-nS -

2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Уст ройство для автоматического \ нран.те ния пн.тиинм. содержащее канал -, смере ния отклонения сигнала датчика скорости водного тока в стебле растения п канал измерения отклонения сигнала ленчика дна метра глебля. аналоговые входы которых подключены соответственно к датчикам < ко рости полного тока управляющие входы тиаметра стебля, к блоку синхропи за пи и. а выходы к входам логического блока, при эг'-'.’ к':'·..··.·..! последнего через последовательно соединенные одновибратор и реле времени полива подключены к блоку полива, причем каждый канал измерения отклонений сигналов датчиков содержит блок памяти, подключенный к блоку сравнения, выполненному в виде компаратора с логической схемой И на выходе, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения срока начала полива, устройство снабжено установленными в каждом канале аналого-цифровым преобразователем, включенным между выходом соответствующего датчика и входами блока памяти, сумматором, подключенным к инверсным выходам блока памяти, вторым компаратором, подключенным между инверсными выходами сумматора и вторым входом схемы И, а также блоком задания уставок флуктуации сигнала соответствующего датчика, подключенным к входам второго компаратора, первой и второй мами задержки, включенными только между лого-цифрового преобразователя и лающим входом блока памяти, и памяти на ный вход .ТОГИ’Н'СКОЙ ходу парной схемы

   с.хепоследовауправляющим выходом анауправячейкой канала, перК ВЫХОД',' к вывыходе которой

   С X1' м та каждого по[соединен И, а второй задержки

   Фиг.З