Устройство для автоматического управления поливом
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для автоматического управления исполнительными механизмами полива. Цель изобретения - повышение точности определения срока начала полива. Устройство для автоматического управления поливом включает датчик 1 скорости водного тока в стебле растения и датчик диаметра стекла, а также блок 3 синхронизации, подключенные к двум идентичным каналам измерения. Выходы каналов подключены к входам схемы И 24. Выход схемы И 24 через одновибратор 25 и реле 26 времени связан с блоком 27 полива. Каждый канал измерения включает аналого-цифровой преобразователь 1 (5), блок 6 (7) памяти, компараторы 8,12 (9,13), сумматор 10 (11), блок 14 (15) задания уставок флуктуации сигналов соответствующего датчика, две схемы 18,20 (19,21) задержки и ячейку 22 (23) памяти. Устройство позволяет исключить ложные срабатывания, обусловленные флуктуациями изменения скорости сходного тока в стебле и диаметра стебля растений за счет изменения факторов внешней среды (температуры и влажности воздуха, инсоляции растений) и других, влияющих на скорость транспирации растений. В тех случаях, когда значение разности оказывается 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 случаях включения исполнительного органа не происходит. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК д1) 4 A 01 G 26 16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4364530/30- 15 (22) 13.01.88 (46) 07.11.89. Бюл. № 41 (7l) Опытно-конструкторское бюро «Водав то мати ка» (72) О. И. Зайцев (53) 631.347.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1017230, кл. А 01 G 25/16, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛИВОМ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для автоматического управления исполнительнымии меха низма ми полива. Цель изобретения — повышение точности определения срока начала полива. Устройство для автоматического управления поливом включает датчик 1 скорости водного тока в стебле растения и датчик диаметра стебля, и также блок 3 синхронизации, подключенные к двум идентичным каналам измерения.
Выходы каналов подключены к входам схемы И 24. Выход схемы И 24 через
„„SU„„1519594 д 1
2 одновибратор 25 и реле 26 времени связан с блоком 27 полива. Каждый канал измерения включает аналого-цифровой преобразователь 4 (5), блок 6 (7) памяти, компараторы 8, 12 (9, !3), сумматор 10(11), блок 14 (15) задания уставок флуктуации сигналов соответствующего датчика, две схемы 18, 20 (19, 21) задержки и ячейку 22 (23) памяти, Устройство позволяет исключить ложные срабатывания, обусловленные флуктуациями изменения скорости водного тока в стебле и диаметра стебля растений за счет изменения факторов внешней среды (температуры и влажности воздуха, инсоляции растений) и других, влияющих на скорость транспирации растений.
В тех случаях, когда значение разности оказывается больше по абсолютной величине, чем установленный уровень флуктуаций, устройство выдает запрос на включение исполнительного устройства по данному параметру и при совпадении запросов по обоим параметрам включает исполнительный орган.
Во всех остальных случаях включения исполнительного органа не происходит. 3 ил.
1519594
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для автоматического управления исполнительными механизмами полива.
Целью изобретения является повышение точности определения срока начала полива.
На фиг. I представлена функциональная схема устройства для автоматического управления поливом; на фиг. 2 - график хода изменения во времени скорости водного тока в стебле (кривая л ) и диаметра стебля (кривая d) растений; на фиг. 3 -- принципиальная схема блока задания уровня флуктуаций изменения скорости водного тока в стебле и диаметра стебля растений.
Устройство для автоматического управления поливом содержит датчик 1 скорости во (ного тока, датчик 2 диаметра стебля растений и блок 3 синхронизации.
Датчики 1 и 2 подключены к аналоговым входам двух кана loB измерения отклонений во времени соответственно сигнала датчика скорости водного тока в сгебле и датчика .диаметра стебля. К этим двум каналам подключен и блок 3 синхронизации. Каждый канал управления выполнен цифровым и состоит из аналого-цифровых преобразователей на входе, блока памяти, двух компараторов, сумматоров, блока задания уставки флуктуаций сигналов соответствующих датчиков, двух схем задержки с ячейкой памяти и логической схемы И. Выход датчика 1 скорости водного тока в стебле соединен с аналоговым входом аналогоцифрового преобразователя 4. Управляющие входы первого 4 и второго 5 аналогоцифровых преобразователей подключены к выходу блока 3 синхронизации, их инфор мационные выходы — к информационным входам первого 6 и второго 7 блоков памяти соответственно, а также к первым информационным входам первого 8 и второго
9 цифровых компараторов и первым информационныч входам первого 10 и второго I! циф!)Овых с> м ыаторов соответств(. Нно. И н— версные информационные выходы цифрового суMMBTopH !0 подключены к вторым информационным входам третьего цифрово1о компа ратора ) 2. И нверсны(информационные выходы цифрового сумма)ора 1 подклн)чены h вторым информационным вхо та м четв«ртогo цифрового компаратора 13. К первым и)(формационным входам третьего цифрового компаратора !2 подключены выходы б.ц) ка 14 задания уста вки флуктуаций изменения скорости водного тока в стебле растения. Г!р(1 этом инвер(ные Bblxo:Lbl сучматора I I подключены к первыч информационным входам блока !5 за шп лставки ф.lóктлаций изменения скорости водного тока H стебле растения
Выходы сравнения третьего 12 и четвертого 13 цифровых кочпараторов подклю5
55 чены к первым входам элементов И 16 и 17, к вторыл1 входам которых подключены выходы сравнения первого 8 и второго 9 цифровых компараторов. Вторые информационные входы первого 8 и второго 9 цифровых компараторов подключены к прямым информационным выходам блоков 6 и 7 памяти, а инверсные информационные выходы последних подключены к вторым информационным входам цифровых сумматоров 10 и 11.
Схемы 18 и 19 задержки подключены к уира вл я ющи м выхода м а налого- цифровых преобразователей 4 и 5.
Управляющий вход блоков 6 и 7 памяти подключен к выходам вторых схем
20 и 21 задержки, входы которых подключены к выходам первых схем 18 и 19 задержки соответственно. Входы первых схем
18 и 19 задержки подключены к управляющим выходам аналого-цифровых преобразователей 4 и 5 соответственно. Выходы первых схем 18 и 19 задержки подключены, кроме того, к вторым входам ячеек
22 и 23 памяти, на первые входы которых подключены выходы элементов И 16 и 17. Выходы ячеек 22 и 23 памяти подключены к входам общей для 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 лл обозначена величина установленного значения (уставка) флуктуаций по параметру «скорость», кривыми а и б ограничены возможные флуктуации функции изменения скорости. Параметром Я обозначена величина установленного значения (уставка) флуктуаций по параметру «диаметр», кривыми в и г ограничены возможные флуктуации функции изменения диаметра.
Блок задания уставок флуктуаций изменения скорости водного тока в стебле или диаметра стебля растения содержит, например, двухпозиционные переключатели 28, 2(I,...,N (фиг. 3), контакты ((которых подключены к шине питания, контакты f — к
«зем IRHoH» шине, а переключающие контакты I) являются выходными. В зависимости от положения переключающих конта ктов h на каждом из них присутствует уровень логической «1» или логического «О».
И если каждому переключателю присвоить вес двоичного разряда, то с совокупности переключателей 28 — — N можно получить (N+I)-разрядный двоичный код значения уровня флуктуаций изменения параметров скорости или диаметра.
Устройство для автоматического управления поги)вом работает следующим обраЗОМ.
Блок 3 синхронизации (фиг. 2) в моменты времени Т1, Т, TI,...,Т1.(с шагом It, выбранным исходя из минимальной скорости
1519594 суточных изменений скорости водного тока и диаметра стебля растения, посылает импульсы запуска на управляющие входы аналого-цифровых преобразователей
4 и 5, на аналоговые входы которых поступают сигналы с датчиков 1 и 2 соответственноо. После преобразования на и нформационных выходах каждого аналогоцифрового преобразователя устанавливается двоичный код, эквивалентный измеряемому сигналу, а на управляющем выходе — сигнал
«Конец преобразования». Двоичный код поступает на первые информационные 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 прямой двоичный код, а на информационные входы сумматоров 10 и 11 — инверсия этого же двоичного кода с блоков 6 и 7 памяти соответственно, записанного на предыдущем шаге измерения. Цифровые компараторы
8 и 9 сравнивают коды аналого-цифровых преобразователей 4 и 5 с кодами блоков 6 и 7 памяти соответственно, и в случае, когда двоичный код аналого-цифровых преобразователей 4 и 5 меньше по абсолютному значению, чем код, записанный на предыдущем шаге измерения, точки е и и (шаги Т4 и Тг) и точки к и л (шаги Т«и Т«<) выдают на выходе сравнения уровень логической «1». Уровень логического «О» выдает во всех других случаях, показывая тем самым уменьшение лишь одного из измеряемых параметров либо его увеличение, или неизменное состояние. На инверсных информационных выходах цифровых сумматоров 10 и 11 в случае, когда двоичный код аналого-цифровых преобразователей 4 и 5 меньше ио абсолютному значению, чем двоичный код блоков 6 и 7 памяти соответственно, по законам двоичной арифметики появляется прямой 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 значения уровня флуктуаций изменения скорости водного тока в стебле и диамстра стебля растения с блоков 14 и 15 задания соответственно.
В случае, когда значение кода разности больше, чем значение кода уровня флуктуаций, установленных иа блоках 14 и 15 задания (точки к и л на фиг. 2), на выходе сравнения цифровых компараторов
l2 и 13 соответственно появляется уровень логической «!» или уровень логического «О» в других случаях, в том числе и точки е и и, Tdh как точка е лежит tld кривой, ограничивающей зону флуктуации. Уровень логической «1» с выходов комиараторов 8, 5
9, 12 и 13 поступает на входы элементов И 16 и 7 соответственно, на выходе которых также появляется уровень логической «!». Уровень логической «1» с выхода элементов И 16 и 17 поступает на информационный вход ячеек 22 и 23 памяти соответственно, на вход управления которых поступает задержанный схемами 18 и 19 задержки на время срабатывания блоков
9, 10, 12, 16 и 9, 11, 13, 17 сигнал
«Конец преобразования», который записывает логическую «1» в ячейки 22 и 23 пасяти. Сигнал «Конец преобразования» с выхода первых схем 18 и 19 задержки поступает на вход вторых схем 20 и 21 задержки соответственно, которые задерживают сигнал на время, необходимое для срабатывания ячеек 22 и 23 памяти, эл< чента l:! 24 и одновибратора 25. После вторых схеч 20 и 21 задержки сигнал «KOII<. Ii яр< образования» поступает на вход управления записью в блоки 6 и 7 памяти соответственно.
На следующем шаге измерений записанный в блоках 6 и 7 памяги код сравнивается с вновь полученным кодом от аналого-цифровых преобразователей 4 и 5 соответственно, и так далее.
В случае, когда обе ячейки 22 и 23 памяти перешли в состояние логической
«1», что происходит, когда вновь полученные значения кодов с аналого-цифровых преобразователей 4 и 5 оказываются меньIII<. значений кодов, записанных в блоки 6 и 7 памяти на предыдущсм шаге изчерения, и при условии, что значения кодов уровнс и флуктуаций измеряечых параметров, установленных в блоках 14 и 15 задания, меньше кодов разностей сумматоров
10 и 11, на выходе элемеHT
Bhl.
Таким образом устройство выявляет
«<и<и<рс ч IIIIoE изченеIIIIU изчсряс чых иирамс <ров в сторону уменьшения. находит разницу между текущими иредыдущичи знацII <яч < измеряечых параметров и сравнивас < полученные разности с ставкачи, зиняс иия которых устанавливаю< исходя нз чаксимального уровня флуктуационных почек, чеч и достигается высокая точность управления поливом, поскольку исключаются ложные срабатывания при случайных флуктуациях измеряемых парачегров.
Датчики измерения скорости водного тока в стебле и измерения диаметра стебля растения содержат соответствующие преобразователи и дают на выходе сигналы на и ряжения постоянного тока. и роиорциоHd.lüllû<. измеряечым величинам, Лналого-цифровые преобразователи ч«гут быть выполнены на серии чикросхеч
i 5!!f )(f4
К 5< ) !(ли К ! 13. Ьлок 1!Ол!Иа
ЧОЖЕ i > i l i> l31>1ft0.11!(Ii >Ц >.".(>K I f >i:, f (, (.1 гипа 1; ) f !. Ос гальны«уз II» ..: < f<>KH чст РОЙ TB.I 
