溫室卷簾控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種溫室卷簾控制系統(tǒng)，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)；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致的設(shè)備損壞?？梢詫崿F(xiàn)溫室環(huán)境的自動和遠程調(diào)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(shè)施栽培的經(jīng)濟效益。
【專利說明】溫室卷簾控制系統(tǒng) (一）

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本實用新型涉及設(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)。 (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，導致設(shè)備損壞甚至造成人員傷害。 (三） 實用新型內(nèi)容：
[0003] 本實用新型的目的在于提供一種溫室卷簾控制系統(tǒng)，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 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)境的自動和遠程調(diào)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(shè)施栽培的經(jīng)濟效益。
[0004] 本實用新型的技術(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] 本實用新型的工作過程：
[0008] (1)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(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（1)- (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程指令。
[0019] 本實用新型的工作原理：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位置（Χ，Υ): X=A*C0Sa +B*COS0，Y=A*SINa -B*SIN0，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] 本實用新型的優(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為本實用新型所涉一種溫室卷簾控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖2為本實用新型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為本實用新型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，1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)(見圖1-2)，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bll、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1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1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] 本實施例的工作過程：（見圖3)
[0029] (1)卷簾機1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1向棚膜4下方運動，保溫被5 向下鋪展；在卷簾機1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1停止工作；當卷簾機1運動至棚模4底端時，觸碰到下止 點限位開關(guān)14,卷簾機1停止運動；
[0031] (3)收起保溫被5的步驟為反向執(zhí)行步驟（1)- (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的導通 或閉合狀態(tài)檢測卷簾機1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1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1是否被強制停止，如果檢測結(jié)果為真，則控制 卷簾機1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1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1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1是否到達指定位置，如果檢測結(jié)果為真，則控 制卷簾機1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1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。
【文檔編號】G05B19/04GK203894564SQ201420181427
【公開日】2014年10月22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