DD259990A1

DD259990A1 - ARRANGEMENT FOR CLEANING CONTROL AT MAEHDRESCHER

Info

Publication number: DD259990A1
Application number: DD87302189A
Authority: DD
Inventors: Lothar Voss; Werner Thuemer; Bernd Michel; Matthias Suess; Reinhard Schaller; Martin Feistel
Original assignee: Fortschritt Veb K
Priority date: 1987-04-28
Filing date: 1987-04-28
Publication date: 1988-09-14
Also published as: IT8847894A0; BE1002214A3; HUT49439A; DE3810723A1; IT1219559B; FR2614497A1

Abstract

Anordnung zur Reinigungsregelung bei Maehdrescher mit elektrisch/elektronischen Bauelementen durch Vergleich von vorgegebenen Messwerten mit aktuellen Messwerten und daraus resultierend eine automatische Regelung der Geblaesedrehzahl der Reinigungseinrichtung. Erfindungsgemaess werden an verschiedenen Messpunkten des Maehdreschers mit Tastelementen, Sensoren, aktuelle Messwerte erfasst, aufbereitet, ueber eine Ein-/Ausgabeeinheit einem Mikroprozessor zugleitet und dort mit vorgegebenen Werten verglichen. Daraus resultierend werden Impulse zur Aenderung der Drehzahl des Geblaeses der Reinigungseinrichtung ausgegeben. Gleichzeitig erfolgt zur Kontrolle durch das Bedienpersonal eine aktuelle Anzeige auf einer Siebensegmentanzeige.Arrangement for cleaning control in combine harvester with electrical / electronic components by comparison of predetermined measured values with current measured values and as a result an automatic control of the blower speed of the cleaning device. According to the invention, current measurement values are recorded, processed, drawn to a microprocessor at an input point via various input points of the combine harvester with feeler elements, sensors, and are compared there with predetermined values. As a result, pulses are output for changing the rotational speed of the blower of the cleaning device. At the same time, a current display on a seven-segment display is made by the operating personnel for inspection.

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine elektronische/elektrische Anordnung zur Reinigungsregelung bei Mähdrescher, mit der die Reinigung auf Grund eines Vergleiches zwischen vorgegebenen Meßgrößen und aktuell erfaßten Meßgrößen beeinflußbar ist.The invention relates to an electronic / electrical arrangement for cleaning control in combine harvester, with which the cleaning on the basis of a comparison between predetermined measured variables and currently detected measured variables can be influenced.

Characteristic of the known state of the art

Es sind bereits Lösungen bekannt, bei denen die Reinigungsregelung durch Vergleich verschiedener Meßgrößen erfolgt. Grundlage ist zumeist die Erfassung des Kornverlustes und daraus abgeleitete Signale, deren Vergleich mit Signalen aus vorgegebenenen Sollwerten eine Änderung verschiedener Einrichtungen der Erntemaschine bewirken kann. Eine bekannte Lösung wird in US 4 466 231 beschrieben. Es handelt sich hierbei um eine automatische Sieb- und Spreueinstellung. Diese Anordnung umfaßt Sensoren zur Erfassung des aktuellen Einstellwertes der Siebe, Schalt- und Verstelleinrichtungen für die Siebe, einen Keybord zur Eingabe der Sollwerte und einen Mikroprozessor zum Vergleich der aktuellen Werte mit den Sollwerten und zur Abgabe entsprechender Befehle zur Veränderung der Sieböffnungen. Nachteilig bei dieser bekannten Lösung ist, daß wesentliche Parameter des Erntevorganges unberücksichtigt bleiben und damit keine optimale Auslastung der Erntemaschine möglich ist.Solutions are already known in which the cleaning control takes place by comparing different measured variables. The basis is usually the detection of grain loss and derived signals whose comparison with signals from predetermined setpoints can cause a change in various devices of the harvester. A known solution is described in US 4,466,231. This is an automatic screen and chaff setting. This arrangement comprises sensors for detecting the current set value of the screens, switching and adjusting devices for the screens, a keyboard for entering the setpoints and a microprocessor for comparing the current values with the setpoints and for issuing corresponding commands for changing the screen openings. A disadvantage of this known solution that essential parameters of the harvesting process are disregarded and thus no optimal utilization of the harvester is possible.

Eine weitere Lösung ist in DE 3218 832 beschrieben. Bei dieser Lösung ist ein Mähdrescher mit Dresch- und Trenneinrichtungen und Siebeinrichtungen, über die das Erntegut hinweggeführt wird, sowie mit einer Reinigungsvorrichtung ausgestattet, deren Gebläse über ein Regelgetriebe angetrieben ist. Ein Neigungsfühler ermittelt die Längsneigung der Erntemaschine und erzeugt daraus ein Signal, welches mit einem der Gebläsesolldrehzahl entsprechenden Signal verglichen wird. Steuereinrichtungen, die auf das der Gebläsesolldrehzahl entsprechende Signal und auf das der tatsächlichen Gebläsedrehzahl entsprechende Signal ansprechen, erzeugen aus dem Vergleich ein Steuersignal für ein Verstellgetriebe, welches die Gebläsedrehzahl somit in Abhängigkeit von der Längsneigung der Erntemaschine regelt. Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß als Kriterium zur Steuerung der Gebläsedrehzahl nur das aus der Längsneigung der Erntemaschine resultierende Signal maßgebend ist. Damit ist nicht gewährleistet, daß die Erntemaschine an ihrer Leistungsgrenze betrieben wird.Another solution is described in DE 3218 832. In this solution, a combine harvester with threshing and separating devices and screening devices over which the crop is carried away, as well as equipped with a cleaning device, the blower is driven by a control gear. An inclination sensor determines the longitudinal inclination of the harvester and generates from it a signal which is compared with a nominal fan speed corresponding signal. Control means responsive to the fan speed command signal and to the actual fan speed signal correspondingly generate from the comparison a control signal for an adjustment gear which thus controls the fan speed in response to the pitch of the harvester. The disadvantage of this solution is that as a criterion for controlling the fan speed only the signal resulting from the longitudinal inclination of the harvester is decisive. This does not guarantee that the harvester is operated at its power limit.

Object of the invention

Die Erfindung hat das Ziel, eine Anordnung elektrischer/ elektronischer Bauelemente zu schaffen, die es ermöglicht, die Gebläsedrehzahl automatisch so zu beeinflussen, daß bei noch vertretbarem Erntegutverlust die Erntemaschine an ihrer Leistungsgrenze betrieben werden kann.The invention has the object to provide an arrangement of electrical / electronic components, which makes it possible to automatically influence the fan speed so that with still reasonable Erntegutverlust the harvester can be operated at its power limit.

Explanation of the essence of the invention

Die Erfindung hat die Aufgabe, mit einer Anordnung elektrischer/elektronischer Bauelemente während der Ernte eine Anzahl aktueller Werte zu erfassen, mit Sollwerten zu vergleichen und mit dem daraus resultierenden Ergebnis die Drehzahl des Reinigungsgebläses automatisch zu regeln. Dabei muß das Bedienpersonal über den jeweiligen aktuellen Stand informiert werden und auch in der Lage sein, manuell in den Prozeß einzugreifen.The object of the invention is to detect a number of current values during the harvest with an arrangement of electrical / electronic components, to compare them with nominal values and to automatically regulate the speed of the cleaning blower with the result resulting therefrom. In this case, the operating personnel must be informed about the current status and also be able to intervene manually in the process.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an der Bunkerfüllschnecke der Erntemaschine ein Sensor zur Ermittlung des Korndurchsatzes, dem ein Optokoppler nachgeordnet ist, angebracht ist. Weiterhin sind Sensoren an der Vorderachse der Erntemaschine zur Ermittlung des Fahrweges, am Stufenboden zur Ermittlung der Schichtdicke und am Reinigungsgebläse zur Ermittlung der Drehzahl angebracht. Diesen Sensoren sind jeweils ein Filter, ein Begrenzer und ein Schwellwertschalter nachgeordnet. Am Auslauf der Reinigung ist ein Verlustgeber zur Erfassung der Kornverluste angeordnet, dem ein Filter, ein Komparator und ein Monoflop-Baustein nachgeordnet sind. Die Ausgänge des Optokopplers, der Schwellwertschalter und des Monoflop-Bausteins sind über eine erste Ein-/Ausgabeeinheit an einen Mikroprozessor angeschlossen. An eine zweite, an den Mikroprozessor angeschlossene Ein-/Ausgabeeinheit, sind zwei Tastenschalter zur Auswahl der Getreideart und der Erntegutfeuchte, ein BCD-Vorwahlschalter mit nachgeordnetem Multiplexer zur Eingabe bestimmter Prozeßgrößen, ein Stellentreiber, der mit einer numerischen Siebensegmentanzeige verbunden ist und ein Dekoder, der über einen Segmenttreiber mit der Siebensegmentanzeige verbunden ist, angeschlossen. Des weiteren sind an den Mikroprozessor ein Programm-/ Datenspeicher und ein Zähler-/Zeitgeberbaustein angeschlossen. An die erste Ein-/Ausgabeeinheit ist über einen Treiber und einen Schaltverstärker eine Stelleinheit für die Änderung der Gebläsedrehzahl angeschlossen, wobei über den Schaltverstärker auch eine manuelle Regelung der Gebläsedrehzahl angeschlossen ist.According to the invention the object is achieved in that at the bunker auger of the harvester, a sensor for determining the grain flow rate, which is followed by an optocoupler attached. Furthermore, sensors are mounted on the front axle of the harvester for determining the route, on the stepped floor for determining the layer thickness and the cleaning fan for determining the speed. Each of these sensors is followed by a filter, a limiter and a threshold value switch. At the end of the cleaning a loss sensor for detecting the grain losses is arranged, which a filter, a comparator and a monoflop module are arranged downstream. The outputs of the optocoupler, the threshold switch and the monoflop module are connected via a first input / output unit to a microprocessor. To a second input / output unit connected to the microprocessor are two key switches for selection of crop type and crop moisture, a BCD pre-selection switch with downstream multiplexer for inputting specific process variables, a digitizer connected to a seven-segment numeric display, and a decoder. which is connected to the seven-segment display via a segment driver. Furthermore, a program / data memory and a counter / timer module are connected to the microprocessor. To the first input / output unit, a setting unit for changing the fan speed is connected via a driver and a switching amplifier, wherein a manual control of the fan speed is connected via the switching amplifier.

Die Spannungsversorgung der Schaltungsanordnung erfolgt in bekannter Weise durch einen Gleichspannungswandler aus dem Bordnetz der Erntemaschine.The power supply of the circuit arrangement takes place in a known manner by a DC-DC converter from the electrical system of the harvester.

Die Schaltungsanordnung bietet den Vorteil, daß durch den Vergleich verschiedener aktueller Werte der Erntesituation mit vorgegebenen Sollwerten der Prozeßrechner die Drehzahl des Reinigungsgebläses automatisch an die jeweilige Erntesituation angepaßt und dadurch die Erntemaschine mit hohem Leistungsvermögen betrieben werden kann. Gleichzeitig ist über die numerische Siebensegmentanzeige das Bedienpersonal ständig über den ablaufenden Prozeß infomiert.The circuit arrangement has the advantage that the speed of the cleaning blower can be automatically adapted to the respective crop situation by comparing different actual values of the crop situation with predetermined target values of the process computer, and thereby the harvester can be operated with high performance. At the same time, the operating personnel are constantly informed about the running process via the numeric seven-segment display.

embodiment

Die Erfindungsoll im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The Erfindungsoll will be explained in more detail below on an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show:

Fig. 1: Prinzip der Drehzahlregelung an der ErntemaschineFig. 1: Principle of the speed control on the harvester

Fig. 2: eine erfindungsgemäße Anordnung der Bausteine des Prozeßrechners.Fig. 2: an inventive arrangement of the blocks of the process computer.

Von der Korndurchsatzmeßstelle 2, die an der Bunkerfüllschnecke der Erntemaschine angebracht ist, wird ein Signal für den aktuellen Korndurchsatz gebildet. Am Reinigungsgebläse ist die Drehzahlmeßstelle 5 angeordnet, die ein frequenzanaloges Signal bereitstellt. Ein Fahrwegmeßgeber 4 an der Vorderachse der Erntemaschine stellt ein dem zurückgelegten Fahrweg entsprechendes Signal bereit. Der Schichtdickenmesser 3 ist auf dem Stufenboden der Erntemaschine angebracht. Am Auslauf der Reinigung befindet sich die Verlustmeßstelle 6, bei der nach dem piezoelektrischen Prinzip elektrische Signale bei auftretenden Verlustkörnern erzeugt werden. Alle genannten Signale werden einem Prozeßrechner 1 zugeführt. Am Prozeßrechner 1 befinden sich der Tastenschalter zur Auswahl der Getreideart 8 und der Tastenschalter zur Auswahl der Erntegutfeuchte 9.From the grain flow measuring point 2, which is attached to the bunker filling screw of the harvester, a signal for the current grain throughput is formed. At the cleaning fan, the Drehzahlmeßstelle 5 is arranged, which provides a frequency-analog signal. A guideway encoder 4 on the front axle of the harvester provides a signal corresponding to the traveled guideway. The layer thickness gauge 3 is mounted on the stepped bottom of the harvester. At the outlet of the cleaning is the loss measuring point 6, in which electrical signals are generated at occurring loss grains according to the piezoelectric principle. All mentioned signals are fed to a process computer 1. At the process computer 1 are the key switch for selecting the grain type 8 and the key switch for selecting the Erntegutfeuchte. 9

Weiterhin ist ein Tastenschalter 10 zur Regelung der Reinigungsgebläsedrehzahl vorhanden, dessen Funktion vom Prozeßrechner 1 unabhängig ist und eine Handeinstellung der Gebläsedrehzahl in besonderen Erntesituationen ermöglicht. Die Einstellung der Drehzahl des Reinigungsgebläses erfolgt mittels einer Stelleinheit 7, deren Übersetzungsverhältnis geändert wird, indem durch einen Elektromotor 37 über einen Spindeltrieb der Abstand der Variatorscheiben verändert wird. Der Elektromotor 37 des Keilriemenvariators erhält seine Betriebsspannung über einen Treiber 38 und einem Schaltverstärker 22 aus dem Bordnetz der Erntemaschine. Der Schaltverstärker 22 wird entweder durch den Prozeßrechner 1 oder den Tastenschalter 10 gesteuert. Durch die Polarität der angelegten Spannung wird die Drehrichtung des Elektromotors 37 und damit die Verstellrichtung der Gebläsedrehzahl bestimmt.Furthermore, a key switch 10 for controlling the cleaning fan speed is present, the function of which is independent of the process computer 1 and allows manual adjustment of the fan speed in special Ernestsituationen. The setting of the speed of the cleaning blower by means of an actuator 7, the transmission ratio is changed by the distance of the variator is changed by an electric motor 37 via a spindle drive. The electric motor 37 of the V-belt variator receives its operating voltage via a driver 38 and a switching amplifier 22 from the electrical system of the harvester. The switching amplifier 22 is controlled either by the process computer 1 or the key switch 10. By the polarity of the applied voltage, the direction of rotation of the electric motor 37 and thus the adjustment of the fan speed is determined.

Die Stromversorgung des Prozeßrechners 1 erfolgt über einen Gleichspannungswandler 11 aus dem Bordnetz. Die Signale der Tastenschalter 8,9 werden über EinVAusgabeeinheit 12 dem Mikroprozessor 13 zugeführt. Zusätzlich benötigte Werte weiterer Prozeßgrößen werden am BCD-Vorwahlschalter 14 eingestellt und gelangen über einen Multiplexer 15 zur Ein-/Ausgabeeinheit. DieStellenfreigabesignaledes Multiplexers 15 sind gleichzeitig die Signale zur Aktivierung der numerischenThe power supply of the process computer 1 via a DC-DC converter 11 from the electrical system. The signals of the key switches 8,9 are fed via EinVAusgabeeinheit 12 to the microprocessor 13. Additionally required values of further process variables are set on the BCD preselector switch 14 and pass through a multiplexer 15 to the input / output unit. The position enable signals of the multiplexer 15 are at the same time the signals for activating the numeric

Siebensegmentanzteige 16. Die Regenerierung dieser Signale erfolgt im Mikroprozessor 13, die Zwischenspeicherung in der Ein-/Ausgabeeinheit 12, die Leistungsverstärkung im Stellentreiber 17. Die Segmentinformationen für die numerische Siebensegmentanzeige 16 gelangen aus dem Mikroprozessor 13 über die Ein-/Ausgabeeinheit 12 getaktet in den Dekoder 18 und werden über den Segmenttreiber 19 zur numerischen Siebensegmentanzeige 16geführt. Durch die Taktung des Dekoders 18, das Tri-State-Verhalten des Multiplexers 15 und ein geeignetes zeitliches Signal regime ist ein wechselnder Ein-/Ausgabebetrieb der EinVAusgabeeinrichtung 12 möglich. Die numerische Siebensegmentanzeige 16 ermöglicht die Darstellung aller aufgenommenen Prozeßgrößen zur Prozeßbeobachtung, zum Prozeßeingriff und zur Diagnostizierung der Einrichtung. Der an den Mikroprozessor 13 angeordnete Speicherbaustein 20 ist ein ProgramnWDatenspeicher mit möglicher Batterieunterstützung zum Datenerhalt. Im Speicher sind die Anfangswerte für die Grundeinstellung der Einrichtung abgelegt. Der Zähler-/Zeitgeberbaustein 21 dient zur rechentechnischen Erfassung von Prozeßgrößen und zur Realisierung des Zeitregimes der Einrichtung. Die Ein-/Ausgabeeinheit 23 dient derelektrischen Ankopplung der Meßwertgeber 2,3,4,5 und 6 an den Mikroprozessor 13. Die Meßstelle für den Korndurchsatz 2 wird über einen Optokoppler 24 mit der Ein-/Ausgabeeinheit 23 verbunden. Um den Nachteil des zeitlichen Versatzes der Korndurchsatzmeßwerte zum Reinigungsprozeß zu beheben, werden mehrere Meßwerte fortlaufend mit unterschiedlichen Wichtungsfaktoren gemittelt, um so eine geeignete Prozeßführungsgröße zu bekommen. Ebenfalls als Führungsgröße verwendet wird die aus dem Wert des Fahrwegmeßgebers 4 ermittelte Fahrgeschwindigkeit. Die Ankopplung des Fahrwegmeßgebers 4 an die Ein-/Ausgabeeinheit 23 erfolgt über ein Filter 25, einen Begrenzer 26 und einen Schwellwertschalter 27, um die am Rad ermitellten Meßwerte für den Prozeß exakt aufzubereiten. In gleicher Weise wird der Schichtdickenmesser 3 über ein Filter 28, einen Begrenzer 29 und einen Schwellwertschalter 30 an die EinVAusgabeeinheit 23 angekoppelt und die Werte zur Prozeßführung verwendet. Die für die Gebläsedrehzahlregelung notwendigen Meßwerte von der Meßstelle für die Gebläsedrehzahl 5 werden über Filter 31, einen Begrenzer 32 und einen Schwellwertschalter 33 in die Ein-/Ausgabeeinheit 23 eingegeben.Die von der Meßstelle für Kornverluste 6 kommenden Signale werden mittels Bandpaß 34, Komparator 35 und Monoflop 36 geformt und bewertet und der EinVAusgabeeinheit 23 zugeleitet. Aus diesen Signalen wird ein flächenbezogener Verlustwert ermittelt, der zur Grenzwertüberwachung dient und bei Überschreitung einer vorgegebenen Schwelle ein Signal erzeugt, das mittels der numerischen Siebensegmentanzeige 16 angezeigt wird.Siebensegmentanzteige 16. The regeneration of these signals takes place in the microprocessor 13, the intermediate storage in the input / output unit 12, the power gain in the driver 17. The segment information for the numeric seven-segment display 16 get out of the microprocessor 13 via the input / output unit 12 clocked in the Decoder 18 and are routed via the segment driver 19 to the numeric seven-segment display 16. By the clocking of the decoder 18, the tri-state behavior of the multiplexer 15 and a suitable temporal signal regime an alternating input / output operation of the EinVAusgabeeinrichtung 12 is possible. The numeric seven-segment display 16 allows the representation of all recorded process variables for process observation, process intervention and for diagnosing the device. The memory module 20 arranged on the microprocessor 13 is a program data memory with possible battery support for data retention. The initial values for the basic setting of the device are stored in the memory. The counter / timer module 21 is used for the computational detection of process variables and for the realization of the time regime of the device. The input / output unit 23 serves the electrical coupling of the transmitter 2,3,4,5 and 6 to the microprocessor 13. The measuring point for the grain flow rate 2 is connected via an optocoupler 24 with the input / output unit 23. In order to eliminate the disadvantage of the temporal offset of the grain flow rate measurement values for the cleaning process, a plurality of measured values are continuously averaged with different weighting factors in order to obtain a suitable process control variable. Also used as a reference variable is determined from the value of Fahrwegmeßgebers 4 driving speed. The Fahrwegmeßgebers 4 is coupled to the input / output unit 23 via a filter 25, a limiter 26 and a threshold value switch 27 in order to precisely process the measured values ascertained on the wheel for the process. In the same way, the layer thickness gauge 3 is coupled to the EinVAusgabeeinheit 23 via a filter 28, a limiter 29 and a threshold value 30 and used the values for process control. The measured values necessary for the fan speed control from the measuring point for the fan speed 5 are input to the input / output unit 23 via filters 31, a limiter 32 and a threshold value switch 33. The signals coming from the measuring point for grain losses 6 are recorded by means of bandpass filter 34, comparator 35 and Monoflop 36 shaped and evaluated and the EinVAUSgabeeinheit 23 fed. From these signals, a surface-related loss value is determined, which is used for limit value monitoring and generates a signal when exceeding a predetermined threshold, which is displayed by means of the numeric seven-segment display 16.

Claims

Claim:

Arrangement for cleaning control in the combine harvester, in which soft measured values stored by an interconnection of electrical / electronic components are compared with current measured values, characterized in that a microprocessor (13) is interconnected with electrical / electronic components as follows:

A first input / output unit (23) at its inlets / outlets a detail arrangement consisting of a sensor (2) arranged on the bunker filling screw of the combine with a downstream optocoupler (24), three further detail arrangements consisting of one on the front axle of the A sensor (4) arranged on a combine harvester, comprising a sensor (3) arranged on the stepped bottom of the combine harvester and consisting of a sensor (5) arranged on the cleaning fan, the sensors each having a filter (25, 28, 31), a limiter (26, 30, 32) and a threshold value switch (27, 28, 33) are arranged downstream, and a further detail arrangement consisting of a loss transmitter (6) arranged at the outlet of the cleaning, to which a bandpass filter (34), a comparator (35) and a monochromator Flop module (36) are arranged downstream, are connected and which is further interconnected via a driver with an actuating unit (7) for controlling the cleaning blower, wherein the actuating unit (7) with a manual control (10) is connected;

- A second input / output unit (12) at the inputs / outputs a key switch (8) for selecting the crop, a key switch (9) for selecting the Erntegutfeuchte, a multiplexer (15) with the BCD preset switch (14), a detail arrangement consisting of a numeric seven-segment display (16), a segment driver (19) and a decoder (18) and a position driver (17) are connected;

- a memory module (20) with program / data storage data retention;

- A counter / timer module (21) for computational detection of process variables.