Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Лекція 10. Автоматизація зрошення

Предмет: 
Тип роботи: 
Лекція
К-сть сторінок: 
24
Мова: 
Українська
Оцінка: 

доти, доки вологість ґрунту не досягне оптимального значення, про що „повідомить” мікроконтролеру давач вологості. Після цього починається полив наступних ділянок.

Щоби запобігти перезволоження ґрунту у випадку несправності давача вологості, мікроконтролер фіксує час поливу, і коли він досягне максимально допустимого значення, уже сам МП видає команди на закриття відкритих водовипусків і відкриття наступних згідно з режимом поливу всього поля, який записується в пам’ять МП програмними засобами ПЗ. При цьому полив наступних ділянок може здійснюватись за описаним алгоритмом, який фіксується в пам’яті МП, або з корекцією часу поливу шляхом введення відповідних перерахункових коефіцієнтів, які вводяться в МП завчасно.
Якщо є труднощі у використанні давачів вологості і добігання, то крім режимів зволоження в пам’ять мікроконтролера вводять час добігання і усереднений час зволоження ділянок, або окремо кожної ділянки. Але при такій автоматизації початок поливу повинен визначати оператор і ввести відповідну команду в МП.
В якості водовипускних механізмів часто використовують електромагнітні і гідравлічні клапани, а також гідравлічні засувки з дистанційним керуванням.
З метою економії електричної енергії слід застосовувати електромагнітні клапани. У цьому випадку від мікропроцесора повинні поступати сигнали у виді імпульсів напруги на котушку тягового електромагніта і на котушки електромагніта зачіпки. Якщо використати різнополярні імпульси, то до кожного електромагнітного клапана буде достатньо прикласти двох провідну лінію зв’язку.
При великих витратах в якості водовипускних механізмів використовують гідравлічні засувки з дистанційним керуванням, гідропривод. У цьому випадку також можна обійтись двох провідною лінією зв’язку і різнополярною напругою живлення котушок електромагнітів.
У тих випадках, коли економічно недоцільна прокладка ліній зв’язку між мікроконтролером і водовипускним механізмом, можна застосувати гідравлічні клапани і гідравлічну систему керування у виді імпульсів зниження тиску.
На рис.10.2 наведена конструктивна схема гідравлічного клапана з програмним переключенням поливного трубопроводу. Такі клапани встановлюють на початку кожного розподільчого трубопроводу і вони забезпечують подачу води в трубопроводи в заданій послідовності. Команди керування на всі клапани передаються одночасно у виді імпульсів зниження тиску в магістральному трубопроводі. Тиск води з магістрального трубопроводу сприймає еластична діафрагма 3, яка через шток 4 з'єднана з тарілчастим запірним органом 2. Під впливом пружини 5 запірний орган притискається до сідла і не пропускає воду в патрубок 1, що з'єднаний з розподільчим трубопроводом. Над штоком 4 знаходиться опорний диск 9, що повертається разом із колесом 8. Повертається за допомогою собачки, закріпленої на важелі 7. Цей важіль зв'язаний зі штовхачем, на кінці якого закріплений ролик 6, що западає у виріз у штоці. У паз 10 опорного диска може входити шток 4.
Клапан працює у такий спосіб. При підвищенні тиску води діафрагма прогинається і переміщує шток вгору до опорного диска. При цьому запірний орган залишається притиснутим до сідла, оскільки між кільцем 12 і корпусом ковпака 11 є зазор, трохи більший зазору між штоком і опорним диском. Разом зі штоком переміщується вверх штовхач, що піднімає важіль 7, і собачка, що знаходиться у зчепленні з колесом, повертає колесо на один крок.
При зниженні тиску під впливом пружини діафрагма разом зі штоком переміщується вниз до вихідного положення. У кожному наступному циклі зміни тиску храпове колесо разом з опорним диском повертається на один крок. Якщо над штоком появиться паз в опорному диску, то при підвищенні тиску шток входить у цей паз і клапан відкривається. Ступінь відкриття визначається глибиною паза. Якщо шток знаходиться в глибокій частині паза, то напір після клапана зростає. Це відповідає режимові замочування борозен. Поворотові диска ще на один крок відповідає перехід штока в менше глибоку частину паза, що призводить до прикриття клапана і напір у поливному трубопроводі знижується.
 
Рис. 10.2. Конструктивна схема гідравлічного клапана з програмним переключенням.
 
Рис. 10.3. Структурна схема формування імпульсів зниження тиску.
 
У цей проміжок часу відбувається дозволоження ґрунту. Для закриття клапана подають ще один імпульс зниження тиску в трубопроводах. Настроювання клапана здійснюється поворотом опорного диска відносно штока. Час дозволоження в пам’яті мікроконтролера вводиться за даними експериментів для конкретної системи і залежить від довжини борозни, водно-фізичних властивостей ґрунту, ухилу місцевості та інших факторів.
На рис. 10.3 наведена структурна схема формування імпульсів зниження тиску в трубопроводі для керування гідроклапанами. Програма формування імпульсів тиску закладається в пам’ять мікроконтролера МП, і є однією із підпрограм програми зрошення всього поля, яка вже описана вище. Вона починає виконуватись за сигналом давача. Для цього МП видає команду на закриття засувки з гідроприводом 3, через яку подається вода від насосної станції 1 у трубопровід 2, і на відкриття гідрозасувки зливу води з трубопроводу 4. В результаті відбувається зниження тиску в трубопроводі, що контролюється за допомогою реле тиску РТ. Реле РТ посилає сигнал в МП для відліку встановленої тривалості імпульсу зниження тиску. По закінченню цього часу МП посилає команду на закриття засувки 4 і відкриття засувки 3. Тиск у трубопроводах відновлюється, диск клапана повертається на один крок, і продовжується полив при зниженому напорі згідно зі встановленою програмою.
Перевагою системи програмного керування з використанням гідроклапанів є відсутність ліній зв'язку з водовипусками на розподільчих трубопроводах. Недолік – більш складна
Фото Капча