Контур водосберегающего орошения

В статье представлена ​​простая идея схемы водосберегающей системы орошения, которая может быть использована для реализации эффективного управления и контроля воды на фермах и ирригационных системах.

Идею предложили г-н Аджинкья Сонване, г-н Акшай Кокане и г-н Кунал Раут, обучающиеся в инженерном колледже AISSMS IOIT.

Цепь Цель

Согласно запросу, вода должна контролироваться и управляться с заданной заранее определенной скоростью в зависимости от типа культуры и ее необходимости.

Самым простым решением этой проблемы могло бы стать использование соленоидных таймеров, которые фермеры могли бы один раз запрограммировать для обеспечения автоматического управления поливом каждый день без какого-либо дополнительного вмешательства, пока не изменится урожай или сезон. Предполагается, что таймер должен быть чрезвычайно гибким, простым в эксплуатации и экономичным.

Идея здесь состоит в том, чтобы подключить электромагнитные клапаны постоянного тока к разным узлам распределительной сети и управлять этими электромагнитными клапанами с помощью таймеров.

Блок управления таймером может быть расположен в определенном положении (диспетчерская), чтобы фермеры могли устанавливать время в соответствии с потребностями в любое время и по мере необходимости, и сигналы могут быть надлежащим образом переданы на соответствующие клапаны по проводам для выполнения управляемого выпуска. воды через данную область.

Следующая идея схемы с использованием IC 4060 может считаться идеально подходящим для предлагаемого точного управления водой в оросительной системе.

Функционирование схемы можно понять с помощью следующих пунктов:

Принципиальная схема и описание

IC 4060 можно увидеть в его конфигурации. стандартный режим таймера / генератора.

Контакты №10 и №9 связаны с настройкой временной задержки для выходных выводов 3, 13, 14 и 15.

Переключатель SW1 облегчает выбор временной задержки с помощью соответствующих резисторов, которые решают, как долго выход ИС может быть активным, гарантируя, что подключенный соленоидный клапан остается включенным и находится в режиме подачи воды только в течение этого периода времени.

Указанные временные резисторы для SW1 расположены произвольно и должны быть соответствующим образом рассчитаны во время фактической реализации в соответствии со спецификациями сельскохозяйственных культур и наличием воды.

SW1 предназначен для выбора из 4 положений, который можно увеличить до большего количества положений, просто используя переключатель с большим количеством контактов и добавляя последующее количество резисторов в соответствующем порядке.

SW2 также является поворотным переключателем, идентичным SW1, и предназначен для выбора режима переключения соленоидного клапана.

Контакт № 3 обеспечивает непрерывный режим включения клапана в течение выбранного временного интервала, после чего клапан отключается до следующего дня, тогда как контакты 13, 14, 15 обеспечивают колебательный (ВКЛ / ВЫКЛ / ВКЛ / ВЫКЛ) режим активации для соленоид, так что вода управляется более контролируемым образом, однако это может быть необязательным, если сопло клапана правильно рассчитано для ограниченного потока в соответствии с заданными критериями.

Установка времени задержки

Это можно сделать, соответствующим образом рассчитав значения R и C для контактов №10 и №9 по следующим формулам:

ж (Оск) = 1 / 2.3 x Rt x Ct

2.3, будучи константой, не изменится.

Важно правильно соблюдать следующие указанные критерии, чтобы гарантировать правильное функционирование выходных задержек.

Rt<< R2 and R2 x C2 << Rt x Ct.

Rt соответствует резисторам на выводе №10, R2 - резистору на выводе №11. C2 указывает конденсатор на выводе # 9.

Питание от солнечной панели

Можно увидеть, как вся система питается от небольшой солнечной панели, что делает всю систему полностью автоматической.

Когда наступает рассвет, напряжение солнечной панели постепенно повышается и в определенной точке достигает уровня 12 В, активируя подключенное реле.

Контакты реле мгновенно подключают солнечное напряжение к схеме, инициализирующей процедуру, при которой вывод №12 микросхемы сбрасывается посредством C2, заставляя микросхему начать отсчет с нуля.

Все выходы изначально отображаются с нулевой логикой, что гарантирует, что транзистор TIP127 запускается с состоянием включения и запускает подключенный соленоидный клапан.

Если переключатель SW2 расположен со штифтом №3, TIP127 и клапан остаются включенными, непрерывно подавая воду через форсунку в виде капель, пока не истечет установленное время и штифт №3 не станет высоким.

Как только на выводе №3 появляется высокий логический уровень, высокий логический уровень мгновенно фиксирует вывод №11 ИС и останавливает дальнейший подсчет ИС, замораживая процедуру на весь день. Высокий логический уровень также передается на базу TIP127, выключая его вместе с системой клапанов. Подача воды посевам в этот момент прекращается.

Как сбросить систему

В сумерках, когда солнечный свет ослабевает и становится ниже уровня удержания реле, реле выключается, что также отключает соответствующие ступени цепи, до следующего дня, когда процедура подвергнется запуску нового цикла.

PB1 используется для сброса процедуры в любое время, чтобы разрешить новый старт для схемы.

Многие из описанных выше систем могут быть реализованы в указанных узлах распределительной трубы для достижения желаемой точности управления водой в ирригационных системах.

Как рассчитать временные резисторы для водосберегающей системы орошения

Резисторы синхронизации, связанные с SW1, могут быть рассчитаны путем экспериментов, как показано ниже:

Любой произвольно выбранный резистор может быть изначально переключен с помощью SW1, например, мы выбираем резистор 100 кОм в качестве эталона.

Теперь включите цепь, чтобы начать процедуру, при этом загорится красный светодиод.

Как только схема запускается, контролируйте отсчет времени с помощью секундомера или часов и наблюдайте, когда загорится зеленый светодиод, выключив красный светодиод.

Обратите внимание на синхронизацию, достигнутую с помощью конкретного резистора, который в данном случае составляет 100 кОм.

Допустим, это привело к периоду задержки в 450 секунд, тогда, взяв это за критерий, другие значения можно просто определить с помощью простого перекрестного умножения, как показано ниже:

100 / R = 450 / т

где R означает другое неизвестное значение резистора, а «t» - желаемое время задержки для электромагнитного клапана.

Если у вас есть дополнительные предложения относительно схемы водосберегающего орошения с использованием таймеров, вы можете свободно выражать их в комментариях.