溫室卷簾控制系統(tǒng)及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種溫室卷簾控制系統(tǒng)及其工作方法，該系統(tǒng)包括卷簾機控制器、無觸點換向模塊、卷簾機上連桿、卷簾機下連桿、鉸鏈a、鉸鏈b、卷簾機、角度傳感器a、角度傳感器b、上止點限位開關(guān)和下止點限位開關(guān)；工作方法包括：初始狀態(tài)、展開保溫被和卷簾機斷電保護過程以及收起保溫被。優(yōu)越性：該系統(tǒng)能夠檢測卷簾機的實際運行狀態(tài)，做到故障報警，保護電機、減速器和保溫被等執(zhí)行機構(gòu)，減少和避免誤操作導(dǎo)致的設(shè)備損壞。可以實現(xiàn)溫室環(huán)境的自動和遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)，精準(zhǔn)、及時且明顯減少對人工的依賴程度，降低管理和運營成本，有效提高操作的安全性和設(shè)施栽培的經(jīng)濟效益。
【專利說明】溫室卷簾控制系統(tǒng)及其工作方法
(-)【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備，特別是一種溫室卷簾控制系統(tǒng)及其工作方法。
(二)【背景技術(shù)】:
[0002]目前，現(xiàn)有的溫室卷簾機僅能實現(xiàn)手工操作、人工值守的電動開啟和關(guān)閉，不具備故障自動檢測和報警功能，不具備運行狀態(tài)和位置反饋功能，缺少上述功能的設(shè)備無法實現(xiàn)自動化。人工操作值守時的精神狀態(tài)直接決定了設(shè)備運行的安全性和可靠性，時常造成運行超限，導(dǎo)致設(shè)備損壞甚至造成人員傷害。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種溫室卷簾控制系統(tǒng)及其工作方法，該系統(tǒng)能夠檢測卷簾機的實際運行狀態(tài)，做到故障報警，保護電機、減速器和保溫被等執(zhí)行機構(gòu)。減少和避免誤操作導(dǎo)致的設(shè)備損壞。系統(tǒng)能向控制器和上位機提供運行狀態(tài)參數(shù)，便于與自控系統(tǒng)集成，實現(xiàn)自動控制。系統(tǒng)可以自動接收前端儀表檢測出來的環(huán)境數(shù)據(jù)，按照預(yù)設(shè)條件自動執(zhí)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)動作，也可以接收控制器和上位機的指令，做到人為干預(yù)修正自控的偏差。借助該系統(tǒng)，可以實現(xiàn)溫室環(huán)境的自動和遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)，精準(zhǔn)、及時且明顯減少對人工的依賴程度，降低管理和運營成本，有效提高操作的安全性和設(shè)施栽培的經(jīng)濟效益。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種溫室卷簾控制系統(tǒng)，包括卷簾機控制器、無觸點換向模塊、卷簾機上連桿、卷簾機下連桿、鉸鏈a、鉸鏈b、卷簾機、角度傳感器a、角度傳感器b、上止點限位開關(guān)和下止點限位開關(guān)；所述卷簾機上連桿的一端通過鉸鏈a安裝在棚膜前端的地面上，另一端通過鉸鏈b連接卷簾機下連桿的一端，卷簾機上連桿上安裝卷簾機控制器和角度傳感器a;所述卷簾機下連桿的另一端固定連接卷簾機，卷簾機下連桿上安裝角度傳感器b ;所述卷簾機的輸出軸上裝有保溫被；所述保溫被覆蓋在棚膜上；所述棚膜頂端安裝上止點限位開關(guān)，棚膜底端安裝下止點限位開關(guān)；所述上止點限位開關(guān)、下止點限位開關(guān)、角度傳感器a和角度傳感器b分別通過數(shù)據(jù)線連接卷簾機控制器的輸入端，所述卷簾機控制器的輸出端連接無觸點換向模塊的控制輸入端，無觸點換向模塊的功率輸入端連接電源，功率輸出端連接卷簾機電機。
[0005]上述所述電源為三相380伏電源。
[0006]上述所述卷簾機控制器包括運算處理器、IXD顯示模組、控制和設(shè)置按鍵模組以及控制器和上位機通訊模塊，所述運算處理器的輸入端分別連接控制和設(shè)置按鍵模組以及控制器和上位機通訊模塊的輸出端，運算處理器的輸出端分別連接LCD顯示模組和無觸點換向模塊。
[0007]一種上述溫室卷簾控制系統(tǒng)的工作方法，其特征在于具體步驟如下:
[0008](I)卷簾機和保溫被位于棚模頂端的上止點限位開關(guān)處；
[0009](2)由卷簾機控制器執(zhí)行指定操作，驅(qū)動卷簾機向棚膜下方運動，保溫被向下鋪展；在卷簾機運動過程中，如果保溫被被外力作用導(dǎo)致停止運動或運動方向錯誤，卷簾機控制器控制卷簾機停止工作；當(dāng)卷簾機運動至棚模底端時，觸碰到下止點限位開關(guān)，卷簾機停止運動；
[0010](3)收起保溫被的步驟為反向執(zhí)行步驟(I) - (2)。
[0011]上述所述步驟(2)中的卷簾機控制器的具體工作流程為:
[0012](2-1)由卷簾機控制器接收操作指令，然后執(zhí)行指定操作；
[0013](2-2)卷簾機控制器通過掃描上止點限位開關(guān)和下止點限位開關(guān)的導(dǎo)通或閉合狀態(tài)檢測卷簾機是否運行至上止點限位開關(guān)處或下止點限位開關(guān)處，如果檢測結(jié)果為真，則控制卷簾機停止工作，如果檢測結(jié)果為假，則執(zhí)行下一步驟；
[0014](2-3)卷簾機控制器檢測卷簾機是否被強制停止，如果檢測結(jié)果為真，則控制卷簾機停止工作，如果檢測結(jié)果為假，則執(zhí)行下一步驟；
[0015](2-4)卷簾機控制器通過角度傳感器a和角度傳感器b檢測卷簾機的速度和方向是否正確，如果速度和方向錯誤，則控制卷簾機停止工作，如果速度和方向正確，則執(zhí)行下
一步驟；
[0016](2-5)卷簾機控制器檢測卷簾機是否到達(dá)指定位置，如果檢測結(jié)果為真，則控制卷簾機停止工作，如果檢測結(jié)果為假，則重新開始執(zhí)行步驟(2-2)；
[0017](2-6)卷簾機停止運動后，卷簾機控制器重新開始執(zhí)行步驟(2-1)。
[0018]上述所述步驟(2-1)中的接收操作指令為依次檢測并接受控制和設(shè)置按鍵模組的本地鍵盤指令以及控制器和上位機通訊模塊的遠(yuǎn)程指令。
[0019]本發(fā)明的工作原理:卷簾機上連桿和卷簾機下連桿的長度是預(yù)置的，卷簾機上連桿的長度為A，卷簾機下連桿的長度為B，角度傳感器a檢測鉸鏈a的水平角度為α，角度傳感器b檢測鉸鏈b的水平角度為β，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系可知卷簾機的坐標(biāo)位置(X，Y):X=A*C0S a +B*C0S β，Y=A*SIN α-B*SIN β，運算處理器可以計算出保溫被運行的具體位置，根據(jù)兩個相鄰時間點的位置，即可計算出棉被的運行方向和速度，與卷簾機的運轉(zhuǎn)方向比對，可監(jiān)測卷簾機的運行狀態(tài)。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)越性:該設(shè)備的應(yīng)用能顯著提高設(shè)施農(nóng)業(yè)的自動化程度，節(jié)省人員成本。該設(shè)備不改變現(xiàn)有的卷簾機，只是在原有換向控制開關(guān)的基礎(chǔ)上增加了無觸點換向模塊和運行狀態(tài)、位置檢測的裝置，并實現(xiàn)與上位控制系統(tǒng)的整合，檢測的數(shù)據(jù)已無線微波的方式傳送，該卷簾系統(tǒng)可以捕捉檢測機構(gòu)的數(shù)據(jù)并運算、處理。避免了新系統(tǒng)淘汰舊設(shè)備，以最低的成本提升系統(tǒng)的自動化水平。有效的保證了機械設(shè)備運行時的安全性，避免設(shè)備誤操作造成的人身傷害，避免機電設(shè)備無監(jiān)護運行時遭遇非正常外界因素影響而可能對設(shè)備造成的損毀事故。
(四)【專利附圖】

【附圖說明】:
[0021]圖1為本發(fā)明所涉一種溫室卷簾控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明所涉一種溫室卷簾控制系統(tǒng)中的卷簾機控制器的結(jié)構(gòu)框圖。
[0023]圖3為本發(fā)明所涉一種溫室卷簾控制系統(tǒng)中的卷簾機控制器的工作流程圖。
[0024]其中，I為卷簾機，2為卷簾機上連桿，3為卷簾機下連桿，4為棚膜，5為保溫被，6為卷簾機控制器，7為地面，8為角度傳感器a，9為角度傳感器b，10為鉸鏈a，11為鉸鏈b，13為上止點限位開關(guān)，14為下止點限位開關(guān)。(五)【具體實施方式】:
[0025]實施例:一種溫室卷簾控制系統(tǒng)，包括卷簾機控制器6、無觸點換向模塊、卷簾機上連桿2、卷簾機下連桿3、鉸鏈alO、鉸鏈b 11、卷簾機1、角度傳感器a8、角度傳感器b9、上止點限位開關(guān)13和下止點限位開關(guān)14 ;所述卷簾機上連桿2的一端通過鉸鏈alO安裝在棚膜4前端的地面7上，另一端通過鉸鏈bll連接卷簾機下連桿3的一端，卷簾機上連桿2上安裝卷簾機控制器6和角度傳感器a8 ;所述卷簾機下連桿3的另一端固定連接卷簾機1，卷簾機下連桿3上安裝角度傳感器b9 ;所述卷簾機I的輸出軸上裝有保溫被5 ;所述保溫被5覆蓋在棚膜4上；所述棚膜4頂端安裝上止點限位開關(guān)13，棚膜4底端安裝下止點限位開關(guān)14 ;所述上止點限位開關(guān)13、下止點限位開關(guān)14、角度傳感器a8和角度傳感器b9分別通過數(shù)據(jù)線連接卷簾機控制器6的輸入端，所述卷簾機控制器6的輸出端連接無觸點換向模塊的控制輸入端，無觸點換向模塊的功率輸入端連接電源，功率輸出端連接卷簾機I電機。
[0026]上述所述電源為三相380伏電源。
[0027]上述所述卷簾機控制器6包括運算處理器、IXD顯示模組、控制和設(shè)置按鍵模組以及控制器和上位機通訊模塊，所述運算處理器的輸入端分別連接控制和設(shè)置按鍵模組以及控制器和上位機通訊模塊的輸出端，運算處理器的輸出端分別連接LCD顯示模組和無觸點換向模塊。
[0028]一種上述溫室卷簾控制系統(tǒng)的工作方法，其特征在于具體步驟如下:
[0029](I)卷簾機I和保溫被5位于棚模4頂端的上止點限位開關(guān)13處；
[0030](2)由卷簾機控制器6執(zhí)行指定操作，驅(qū)動卷簾機I向棚膜4下方運動，保溫被5向下鋪展；在卷簾機I運動過程中，如果保溫被5被外力作用導(dǎo)致停止運動或運動方向錯誤，卷簾機控制器6控制卷簾機I停止工作；當(dāng)卷簾機I運動至棚模4底端時，觸碰到下止點限位開關(guān)14，卷簾機I停止運動；
[0031](3)收起保溫被5的步驟為反向執(zhí)行步驟(I)- (2)。
[0032]上述所述步驟(2)中的卷簾機控制器6的具體工作流程為:
[0033](2-1)由卷簾機控制器6接收操作指令，然后執(zhí)行指定操作；
[0034](2-2)卷簾機控制器6通過掃描上止點限位開關(guān)13和下止點限位開關(guān)14的導(dǎo)通或閉合狀態(tài)檢測卷簾機I是否運行至上止點限位開關(guān)13處或下止點限位開關(guān)14處，如果檢測結(jié)果為真，則控制卷簾機I停止工作，如果檢測結(jié)果為假，則執(zhí)行下一步驟；
[0035](2-3)卷簾機控制器6檢測卷簾機I是否被強制停止，如果檢測結(jié)果為真，則控制卷簾機I停止工作，如果檢測結(jié)果為假，則執(zhí)行下一步驟；
[0036](2-4)卷簾機控制器6通過角度傳感器a8和角度傳感器b9檢測卷簾機I的速度和方向是否正確，如果速度和方向錯誤，則控制卷簾機I停止工作，如果速度和方向正確，則執(zhí)行下一步驟；
[0037](2-5)卷簾機控制器6檢測卷簾機I是否到達(dá)指定位置，如果檢測結(jié)果為真，則控制卷簾機I停止工作，如果檢測結(jié)果為假，則重新開始執(zhí)行步驟(2-2)；
[0038](2-6)卷簾機I停止運動后，卷簾機控制器6重新開始執(zhí)行步驟(2-1)。
[0039]上述所述步驟(2-1)中的接收操作指令為依次檢測并接受控制和設(shè)置按鍵模組的本地鍵盤指令以及控制器和上位機通訊模塊的遠(yuǎn)程指令。
【權(quán)利要求】
1.一種溫室卷簾控制系統(tǒng)，包括卷簾機控制器、無觸點換向模塊、卷簾機上連桿、卷簾機下連桿、鉸鏈a、鉸鏈b、卷簾機、角度傳感器a、角度傳感器b、上止點限位開關(guān)和下止點限位開關(guān)；所述卷簾機上連桿的一端通過鉸鏈a安裝在棚膜前端的地面上，另一端通過鉸鏈b連接卷簾機下連桿的一端，卷簾機上連桿上安裝卷簾機控制器和角度傳感器a ;所述卷簾機下連桿的另一端固定連接卷簾機，卷簾機下連桿上安裝角度傳感器b ;所述卷簾機的輸出軸上裝有保溫被；所述保溫被覆蓋在棚膜上；所述棚膜頂端安裝上止點限位開關(guān)，棚膜底端安裝下止點限位開關(guān)；所述上止點限位開關(guān)、下止點限位開關(guān)、角度傳感器a和角度傳感器b分別通過數(shù)據(jù)線連接卷簾機控制器的輸入端，所述卷簾機控制器的輸出端連接無觸點換向模塊的控制輸入端，無觸點換向模塊的功率輸入端連接電源，功率輸出端連接卷簾機電機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種溫室卷簾控制系統(tǒng)，其特征在于所述電源為三相380伏電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種溫室卷簾控制系統(tǒng)，其特征在于所述卷簾機控制器包括運算處理器、IXD顯示模組、控制和設(shè)置按鍵模組以及控制器和上位機通訊模塊，所述運算處理器的輸入端分別連接控制和設(shè)置按鍵模組以及控制器和上位機通訊模塊的輸出端，運算處理器的輸出端分別連接LCD顯示模組和無觸點換向模塊。
4.一種權(quán)利要求1所述溫室卷簾控制系統(tǒng)的工作方法，其特征在于具體步驟如下: (1)卷簾機和保溫被位于棚模頂端的上止點限位開關(guān)處； (2)由卷簾機控制器執(zhí)行指定操作，驅(qū)動卷簾機向棚膜下方運動，保溫被向下鋪展；在卷簾機運動過程中，如果保溫被被外力作用導(dǎo)致停止運動或運動方向錯誤，卷簾機控制器控制卷簾機停止工作；當(dāng)卷簾機運動至棚模底端時，觸碰到下止點限位開關(guān)，卷簾機停止運動； (3)收起保溫被的步驟為反向執(zhí)行步驟(1)- (2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種溫室卷簾控制系統(tǒng)的工作方法，其特征在于所述步驟(2)中的卷簾機控制器的具體工作流程為: (2-1)由卷簾機控制器接收操作指令，然后執(zhí)行指定操作； (2-2)卷簾機控制器通過掃描上止點限位開關(guān)和下止點限位開關(guān)的導(dǎo)通或閉合狀態(tài)檢測卷簾機是否運行至上止點限位開關(guān)處或下止點限位開關(guān)處，如果檢測結(jié)果為真，則控制卷簾機停止工作，如果檢測結(jié)果為假，則執(zhí)行下一步驟； (2-3)卷簾機控制器檢測卷簾機是否被強制停止，如果檢測結(jié)果為真，則控制卷簾機停止工作，如果檢測結(jié)果為假，則執(zhí)行下一步驟； (2-4)卷簾機控制器通過角度傳感器a和角度傳感器b檢測卷簾機的速度和方向是否正確，如果速度和方向錯誤，則控制卷簾機停止工作，如果速度和方向正確，則執(zhí)行下一步驟； (2-5)卷簾機控制器檢測卷簾機是否到達(dá)指定位置，如果檢測結(jié)果為真，則控制卷簾機停止工作，如果檢測結(jié)果為假，則重新開始執(zhí)行步驟(2-2); (2-6 )卷簾機停止運動后，卷簾機控制器重新開始執(zhí)行步驟(2-1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種溫室卷簾控制系統(tǒng)的工作方法，其特征在于所述步驟(2-1)中的接收操作指令為依次檢測并接受控制和設(shè)置按鍵模組的本地鍵盤指令以及控制器和上位機通訊模 塊的遠(yuǎn)程指令。
【文檔編號】G05B19/04GK103926851SQ201410150151
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】楊連喜, 張立巖, 楊立國 申請人:天津雍德農(nóng)業(yè)科技有限公司