專利名稱：噴灌自動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到田地、花園、運動場等澆水的自動控制，具體而言是一種噴灌自動控制裝置。
國內(nèi)農(nóng)田等噴灌已逐步實現(xiàn)了機械化，雖然減輕了勞動強度，提高了工效，但仍需要人工密切配合，有些手動操作比較麻煩，很需要提高自動化程度。經(jīng)檢索科技資料，已有這方面的專利文獻。例如，“微機滴灌控制器”(專利號92236736.1)，“間歇輪灌程控儀”專利號(91213052.0)，“自動噴灌裝置”(專利號88214801.X)，都具有一些自動化功能，降低了勞動強度，減少了手動操作，但功能仍不太全，特別是都沒有節(jié)電功能。有的定時期短，不超過一星期。
鑒于已有技術(shù)仍有一些不足之處，本實用新型的目的就在于提供一種自動化程度更高、功能更齊全，并且能節(jié)電的噴灌自動控制裝置，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及其它場合的更高要求。
上述目的是由下述技術(shù)方案實現(xiàn)的該噴灌自動控制裝置主要包括電腦編程控制器、變頻調(diào)速器、電源變壓器、空氣斷路器、交流接觸器、繼電器、電磁閥、壓力及濕度傳感器、選擇開關(guān)、按鈕開關(guān)和指示燈等。其特征是以電腦編程控制器和變頻調(diào)速器為核心，通過外圍接線與其它配套電器相互連接。利用電腦編程控制器內(nèi)部各種功能模塊，通過操作電腦編程控制器的按鍵進行內(nèi)部線路編程，由其液晶顯示器顯示日期、時間及可編程菜單。電腦編程控制器的輸入信號來自選擇開關(guān)、按鈕開關(guān)、濕度傳感器等，其輸出信號有一路與變頻調(diào)速器的輸入接口相連，其它輸出端子與指示燈、繼電器、蜂鳴器等相連。變頻調(diào)速器直接控制著水泵電機的380V三相交流電源，其輸入端與交流接觸器相連，輸出端與水泵電機相連。壓力傳感器的輸出端與變頻調(diào)速器的輸入端子相連。運行指示燈、報警器件與變頻調(diào)速器的輸出端子相連。
上述噴灌自動控制裝置中的電腦編程控制器，其特征是內(nèi)部功能模塊包括與門功能塊B09、B08、B02、B04、B11和B12，或門功能塊B07、B06、B01，鎖定繼電器功能塊B05，手動指示燈驅(qū)動功能塊B10，脈沖功能塊B13和時鐘B03。通過按鍵進行線路編程后，各功能塊互相連接關(guān)系是B08、B09的輸出端都與B07的輸入端相連，B08的輸出端還與B11的輸入端相連，B09的輸出端還與B12的輸入端相連。B07的輸出端與B06、B01的輸入端相連。B03的輸出端與B02的輸入端相連。B02的輸出端與B06、B01的輸入端相連。B05的輸出端與B04、B10的輸入端相連。輸入端子I5與B08、B09的輸入端相連。I4、I1都與B02的輸入端相連，I4還與B04的輸入端相連。I2、I3都與B05的輸入端相連。B01、B06、B10、B11、B12、B13的輸出端分別與Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6相連。
上述噴灌自動控制裝置中的選擇開關(guān)包括定時自動、自動、手動三個檔位。定時自動檔位與電腦編程控制器的輸入端子15相連；自動檔位與輸入端子I1相連；手動檔位與按鈕開關(guān)相連，按鈕開關(guān)再與輸入端子I2、I3相連。置于“定時自動”檔位時，由電腦編程控制器的按鍵輸入所要設(shè)定的分、時、日、周。置于“自動”檔位時，可根據(jù)濕度傳感器傳送來的信號，自動開啟電磁閥，使水泵電機啟動送水至管路中。置于“手動”檔位時，人工操作按鈕開關(guān)，使水泵電機啟動送水至管路中。
上述噴灌自動控制裝置中的指示燈包括自動指示燈、手動指示燈、報警指示燈、運行指示燈。其中的自動指示燈、手動指示燈、報警指示燈分別與電腦編程控制器輸出端的Q2、Q3、Q6相連；運行指示燈與變頻調(diào)速器輸出端的RA1相連。
該裝置通過電腦編程控制器與變頻調(diào)速器的相關(guān)結(jié)合，并配以其它電器部件，只需要簡單的接線安裝，通過簡單的參數(shù)設(shè)定，即可具備多種功能。尤其是采用先進的變頻調(diào)速技術(shù)，根據(jù)管網(wǎng)水壓參數(shù)而改變電機電源頻率，使其達到最佳運轉(zhuǎn)狀態(tài)，可節(jié)電40％左右。由于具有軟啟動功能，省去了繁雜的限流降壓設(shè)備。還具有過壓、過流、斷相保護及報警指示，電機運行更加安全可靠?？梢愿鶕?jù)土壤濕度情況自動開泵、停泵，設(shè)定時間可達數(shù)周。電腦編程控制器和變頻調(diào)速器各自帶有菜單功能的LCD液晶顯示器，運行狀態(tài)一目了然。
附


圖1是本實用新型的電氣控制原理框圖。
附圖2是其電腦編程控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及線路編程邏輯控制圖。
結(jié)合附圖對其實施例闡述如下由
圖1可見，該裝置以電腦編程控制器LOGD.1和變頻調(diào)速器VFD-P為核心，只需要外接少量電器部件。其中QF是空氣斷路器，KM是交流接觸器，M是水泵電機，P是水泵，BP是壓力傳感器，TC是電源變壓器，KA1和KA2是繼電器，AVT-HL是自動狀態(tài)指示燈，MAN-HL是手動狀態(tài)指示燈，RUN-HL是運行狀態(tài)指示燈。
主電路380V三相交流電源先經(jīng)過空氣斷路器QF和交流接觸器KM，再連接到變頻調(diào)速器的輸入端子R、S、T，其輸出端子U、V、W連接水泵電機M。由變壓器TC將380V交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?20V交流電源，供給電腦編程控制器及主控接觸器KM線圈、繼電器線圈和指示燈用電。由電腦編程控制器的Q1輸出的信號直接到變頻調(diào)速器的FWD、DCM接口，來啟、停水泵電機M。由水泵P輸出給水管的壓力信號經(jīng)壓力傳感器BP直接輸入到變頻調(diào)速器的+10V、AV1、ACM輸入端子，經(jīng)其內(nèi)部的數(shù)字信號處理器和高速微處理控制器，并和內(nèi)部主控電路整流、濾波、穩(wěn)壓、逆變等，完成控制算法，控制動態(tài)調(diào)節(jié)PWM，控制信號的輸出，來調(diào)節(jié)水泵電機的轉(zhuǎn)速，以達到理想的節(jié)能運轉(zhuǎn)狀態(tài)。變頻調(diào)速器板面上的LCD顯示器按菜單選擇功能直接顯示電源的頻率、電流、電壓、輸入輸出功率等參數(shù)。如果某項參數(shù)超過設(shè)定值，則變頻調(diào)速器內(nèi)部高速微處理器運算對比輸出信號驅(qū)動內(nèi)部保護電路，停止變頻調(diào)速器工作，以保護電氣設(shè)備不受損壞，同時將信號送至變頻調(diào)速器的多功能輸出端子RA1、RB1、RC1、RA2、RB2、RC2、RA3、RB3、RC3，驅(qū)動報警器件發(fā)出報警信號。
由附圖2可見電腦編程控制器內(nèi)部功能塊連接關(guān)系及外圍電器部件連接關(guān)系。其中SA是三檔選擇開關(guān)，SB1和SB2是按鈕開關(guān)。I1～I6是其輸入信號接線端子。B02、B04、B08、B09、B11、B12是與門功能塊，B01、B06是或門功能塊，B03是時鐘功能塊，B05是鎖定繼電器功能塊，B10是手動指示燈驅(qū)動功能塊，B13是對稱脈沖功能塊。
當SA置于A(定時自動)檔位時，通過電腦編程控制器的按鍵N01、N02、N03輸入所要設(shè)定的時間，按分、時、日、周三個時段循環(huán)控制。也可通過內(nèi)部計數(shù)器設(shè)定0～9999小時任何間隔時間控制。設(shè)置完畢，內(nèi)部時鐘B03輸出開關(guān)信號先通過與門功能塊B02，再至或門功能塊B01推動Q1輸出開關(guān)信號到達變頻調(diào)速器的FWD、DCM輸入接口；同時與門功能塊B02的輸出信號經(jīng)或門功能B06推動Q2，自動指示燈AUT-HL亮。
當SA置于C(自動)檔位時，電腦編程控制器的兩個與門功能塊B08和B09分別根據(jù)I6、I7和I8、I9各自輸入的濕度傳感器信號輸入到或門功能塊B07，再到或門功能塊B01推動Q1，輸出信號至變頻調(diào)速器的FWD、DCM輸入接口；同時或門功能塊B07的輸出信號經(jīng)或門功能塊B06推動Q2，自動指示燈AUT-HL亮。Q1及B08、B09的輸出信號也同時輸入到與門功能塊B11、B12推動繼電器KA1、KA2工作，來開啟電磁閥，將水源的水送到管路中去。
當SA置于O(手動)檔位時，操作柜機面板上的按鈕開關(guān)SB1、SB2，使信號輸入到鎖定繼電器功能模塊B05的S端或R端，B05輸出的開關(guān)信號先經(jīng)與門功能塊B04，再到達或門功能塊B01推動Q1，輸出信號至變速調(diào)速器的FWD、DCM輸入接口；同時B05的輸出信號還輸入至B10推動Q3，手動指示燈MAN-HL亮。
保護功能工作原理是B02、B04功能塊的I4端子信號來自變頻調(diào)速器的RB3輸出端子。當電泵或變頻調(diào)速器發(fā)生故障時，不允許再啟動電泵，待故障排除后才允許正常工作。
報警指示功能工作原理是變頻調(diào)速器在輸出故障信號的同時，從輸出端子RA3輸出的信號到達I6，輸入到對稱脈沖功能塊B1 3推動Q6，使報警指示燈HL和報警蜂鳴器HA，每隔2秒閃光及蜂鳴報警一次。
權(quán)利要求1.一種噴灌自動控制裝置，包括電腦編程控制器、變頻調(diào)速器、電源變壓器、空氣斷路器、交流接觸器、繼電器、電磁閥、壓力及濕度傳感器、選擇開關(guān)、按鈕開關(guān)和指示燈，其特征是以電腦編程控制器和變頻調(diào)速器為核心，通過外圍接線與其它配套電器互相連接，利用電腦編程控制器內(nèi)部的各種功能模塊，通過操作電腦編程控制器上的按鍵進行內(nèi)部線路編程，由其液晶顯示器顯示日期、時間及可編程菜單，電腦編程控制器的輸入信號來自選擇開關(guān)、按鈕開關(guān)、濕度傳感器，其輸出信號有一路與變頻調(diào)速器的輸入接口相連，其它輸出端子分別與指示燈、繼電器、蜂鳴器相連，變頻調(diào)速器直接控制著水泵電機的380V三相交流電源，其輸入端與交流接觸器相連，其輸出端與水泵電機相連，壓力傳感器的輸出端與變頻調(diào)速器的輸入端子相連，運行指示燈、報警器件與變頻調(diào)速器的輸出端子相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴灌自動控制裝置，其特征是電腦編程控制器內(nèi)部功能模塊包與門功能塊B09、B08、B04、B11和B12，或門功能塊B07、B06、B01，鎖定繼電器功能塊B05，手動指示燈驅(qū)動功能塊B10，脈沖功能塊B13和時鐘B03，通過按鍵進行線路編程后，各功能塊互相連接關(guān)系是B08、B09的輸出端都與807的輸入端相連，B08的輸出端還與B11的輸入端相連，B09的輸出端還與B12人輸入端相連，B07的輸出端與B06、B01的輸入端相連，B03的輸出端與B02的輸入端相連，B02的輸出端與B06、B01的輸入端相連，B05的輸出端與B04、B01的輸入端相連，輸入端子I5與B08、B09的輸入端相連，I4、I1都與B02的輸入端相連，I4還與B04的輸入端相連，I2、I3都與B05的輸入端相連，B01、B06、B10、B11、B12、B13的輸出端分別與Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴灌自動控制裝置，其特征是選擇開關(guān)包括定時自動、自動、手動三個檔位，定時自動檔位與電腦編程控制器的輸入端子I5相連，自動檔位與輸入端子I1相連，手動檔位與按鈕開關(guān)相連，按鈕開關(guān)再與輸入端子I2、I3相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴灌自動控制裝置，其特征是指示燈包括自動指示燈、手動指示燈、報警指示燈、運行指示燈，其中自動指示燈、手動指示燈、報警指示燈分別與電腦編程控制器輸出端的 Q2、Q3、Q6相連，運行指示燈與變頻調(diào)速器輸出端的RA1相連。
專利摘要本實用新型是一種噴灌自動控制裝置,屬于農(nóng)業(yè)澆水設(shè)備的自動控制裝置。該裝置以電腦編程控制器和變頻調(diào)速器為核心,外接電源變壓器、交流接觸器、繼電器、電磁閥、壓力及濕度傳感器、選擇開關(guān)、按鈕開關(guān)和各種指示燈。利用電腦編程控制器內(nèi)部的各種功能模塊,通過操作電腦編程控制器上的按鍵,進行內(nèi)部線路編程,由其液晶顯示器顯示日期、時間及可編程菜單。安裝接線和操作使用簡單,功能齊全,自動化程序高,節(jié)電顯著。
文檔編號A01G25/16GK2385525SQ992217
公開日2000年7月5日 申請日期1999年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月24日
發(fā)明者高義新, 郭方輝 申請人:東營金泰有限公司