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、上止點限位開關和下止點限位開關；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，減少和避免誤操作導致的設備損壞。可以實現(xiàn)溫室環(huán)境的自動和遠程調節(jié)，精準、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
(-)【技術領域】:
[0001]本發(fā)明涉及設施農(nóng)業(yè)技術裝備，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】:
[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)直接決定了設備運行的安全性和可靠性，時常造成運行超限，導致設備損壞甚至造成人員傷害。
(三)
【發(fā)明內容】
:
[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。減少和避免誤操作導致的設備損壞。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)，按照預設條件自動執(zhí)行相應的調節(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)境的自動和遠程調節(jié)，精準、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施栽培的經(jīng)濟效益。
[0004]本發(fā)明的技術方案: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、上止點限位開關和下止點限位開關；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，棚膜底端安裝下止點限位開關；所述上止點限位開關、下止點限位開關、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處；
[0009](2)由卷簾機控制器執(zhí)行指定操作，驅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；當卷簾機運動至棚模底端時，觸碰到下止點限位開關，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和下止點限位開關的導通或閉合狀態(tài)檢測卷簾機是否運行至上止點限位開關處或下止點限位開關處，如果檢測結果為真，則控制卷簾機停止工作，如果檢測結果為假，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，如果檢測結果為真，則控制卷簾機停止工作，如果檢測結果為假，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指定位置，如果檢測結果為真，則控制卷簾機停止工作，如果檢測結果為假，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)關系可知卷簾機的坐標位置(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:該設備的應用能顯著提高設施農(nóng)業(yè)的自動化程度，節(jié)省人員成本。該設備不改變現(xiàn)有的卷簾機，只是在原有換向控制開關的基礎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)可以捕捉檢測機構的數(shù)據(jù)并運算、處理。避免了新系統(tǒng)淘汰舊設備，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備運行時的安全性，避免設備誤操作造成的人身傷害，避免機電設備無監(jiān)護運行時遭遇非正常外界因素影響而可能對設備造成的損毀事故。
(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)的結構示意圖。
[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構框圖。
[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，14為下止點限位開關。(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13和下止點限位開關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13，棚膜4底端安裝下止點限位開關14 ;所述上止點限位開關13、下止點限位開關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13處；
[0030](2)由卷簾機控制器6執(zhí)行指定操作，驅動卷簾機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；當卷簾機I運動至棚模4底端時，觸碰到下止點限位開關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13和下止點限位開關14的導通或閉合狀態(tài)檢測卷簾機I是否運行至上止點限位開關13處或下止點限位開關14處，如果檢測結果為真，則控制卷簾機I停止工作，如果檢測結果為假，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，如果檢測結果為真，則控制卷簾機I停止工作，如果檢測結果為假，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是否到達指定位置，如果檢測結果為真，則控制卷簾機I停止工作，如果檢測結果為假，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程指令。
【權利要求】
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、上止點限位開關和下止點限位開關；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，棚膜底端安裝下止點限位開關；所述上止點限位開關、下止點限位開關、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處； (2)由卷簾機控制器執(zhí)行指定操作，驅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；當卷簾機運動至棚模底端時，觸碰到下止點限位開關，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和下止點限位開關的導通或閉合狀態(tài)檢測卷簾機是否運行至上止點限位開關處或下止點限位開關處，如果檢測結果為真，則控制卷簾機停止工作，如果檢測結果為假，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，如果檢測結果為真，則控制卷簾機停止工作，如果檢測結果為假，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指定位置，如果檢測結果為真，則控制卷簾機停止工作，如果檢測結果為假，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