Brevet FR2614497A1 — publié le 19881104

Dispositif pour la régulation du nettoyage d'une moissonneuse-batteuse" La présente invention concerne un dispositif pour réguler le nettoyage d'une moissonneuse-batteuse, dispositif dans lequel on compare des grandeurs de me- sure mises en mémoire à des grandeurs de mesure réel- les, à l'aide de composants électriques/électroniques. On connaît déjà diverses solutions pour ré- guler le nettoyage en comparant différentes grandeurs de mesure. Le principe repose généralement sur la dé- tection de la perte en grain et de signal déduit de cette détection et dont la comparaison à des signaux à grandeurs de consigne prédéterminées assure une modi- fication de différents dispositifs de la moissonneuse- batteuse. Une solution connue fait l'objet du brevet US-A 4 466 231. Il s'agit dans ce cas d'un dispositif de réglage automatique des tamis et du son. Ce dispositif comprend des capteurs détec- tant les grandeurs de réglage réelles des tamis, les dispositifs de commutation et de réglage des tamis, un clavier pour introduire des grandeurs de consigne ain- si qu'un microprocesseur pour comparer les grandeurs réelles aux grandeurs de consigne et fournir des or- dres correspondants pour modifier l'ouverture des ta- mis. L'inconvénient de cette solution connue réside dans le fait que les paramètres importants de l'opéra- tion de récolte ne sont pas pris en compte et ne per- mettent pas d'utiliser de manière optimale la moisson- neuse-batteuse. Une autre solution est décrite dans DE 32 18 832. Dans cette solution, une moisonneuse- batteuse équipée de dispositifs de battage et de sépa- ration ainsi que de dispositifs à tamis, passe sur la récolte et est équipée d'un dispositif de nettoyage dont les ou la machine soufflante sont entraînées par une transmission réglable. Un capteur d'inclinaison détecte l'inclinaison longitudinale de la machine et en génère un signal qui est comparé à un signal cor- respondant à la vitesse de rotation de consigne des soufflantes. Des dispositifs de commande qui sont mis en oeuvre par le signal correspondant à la vitesse de rotation de consigne de la machine soufflante et du signal correspondant à la vitesse de rotation réelle de la machine soufflante génèrent par comparaison, un signal de commande pour une transmission réglable qui règle la vitesse de rotation de la machine soufflante en fonction de l'inclinaison longitudinale de la mois- sonneuse-batteuse. L'inconvénient de cette solution est que le critère de commande de la vitesse de rota- tion de la machine soufflante est uniquement un signal obtenu à partir de l'inclinaison longitudinale de la moissonneuse-batteuse. Cela ne permet pas de faire fonctionner la machine à sa limite de rendement. La présente invention a pour but de créer un dispositif à composants électriques/électroniques per- mettant d'agir automatiquement sur la vitesse de rota- tion de la machine soufflante pour pouvoir faire tra- vailler la moissonneuse-batteuse à sa limite de rende- ment avec des pertes de récolte acceptables. L'invention se propose ainsi à l'aide d'un dispositif à composants électriques/électroniques, de détecter un certain nombre de grandeurs réelles pen- dant l'opération de récolte, de comparer ces grandeurs à des grandeurs de consigne et de régler automatique- ment la vitesse de la machine soufflante de nettoyage à partir du résultat de cette comparaison. Il faut alors que le personnel soit informé de la situation instantanée et soit également en mesure d'intervenir manuellement dans les opérations. A cet effet, l'invention concerne un dispo- sitif du type ci-dessus caractérisé par un micropro- cesseur à composants électriques/électroniques combiné de façon telle que: - une première unité entrée/sortie est reliée par ses 15. entrées/sorties à un dispositif de détail composé d'un capteur prévu sur la vis de remplissage de la trémie de la moissonneuse-batteuse, ce capteur étant suivi par un coupleur optique, trois autres disposi- tifs de détail composés d'un capteur prévu sur l'es- sieu avant de la moissonneuse, d'un capteur monté sur le fond en gradin de la moissonneuse et d'un capteur prévu sur une soufflante de nettoyage, les capteurs étant suivis chacun d'un filtre, d'un limi- teur et d'un commutateur à seuil ainsi que d'un au- tre dispositif de détail composé d'un capteur de perte prévu à la sortie du dispositif de nettoyage, capteur qui est suivi par un filtre à bande passan- te, un comparateur et une bascule monostable, ainsi qu'un circuit d'entraînement qui assure la liaison avec une unité de réglage pour réguler la machine soufflante de nettoyage, l'unité de régulation étant reliée à une commande manuelle, - une seconde unité entrée/sortie dont les entrées/ sorties sont reliées à un commutateur à touches pour sélectionner le type de céréale, un commutateur à touches pour sélectionner l'hygrométrie des produits récoltés, un multiplexeur relié à un commutateur présélecteur (codé en binaire), un dispositif de dé- tail composé d'un dispositif d'affichage numérique à sept segments, d'un circuit d'entraînement des seg- ments et d'un détecteur ainsi qu'un circuit d'en- traînement de réglage; - une mémoire destinée à recevoir les programmes et les données avec conservation des données; - un générateur de temps/compteur pour détecter les grandeurs de procédé pour le calcul. L'alimentation en tension du dispositif se fait de manière connue par l'intermédiaire d'un con- vertisseur de tension continue à partir du réseau électrique embarqué dans la moissonneuse-batteuse. Le dispositif offre l'avantage que par la comparaison de différentes grandeurs instantanées cor- respondant aux conditions réelles de la récolte et des grandeurs de consigne prédéterminées, le calculateur de procédé règle automatiquement la vitesse de rota- tion de la machine soufflante de -nettoyage pour l'adapter aux conditions particulières de la récolte; cela permet de faire fonctionner la moissonneuse- batteuse à son plus grand rendement. En même temps, l'affichage numérique à sept segment informe en perma- nence le personnel du déroulement du procédé. La présente invention sera décrite de maniè- re plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est un schéma de principe de la régula- tion de la rotation d'une moissonneuse-batteuse. - la figure 2 est un schéma des composants du calcula- teur de procédé selon l'invention. Le point de mesure 2 du débit des grains, prévu sur la vis de remplissage de la trémie de la moissonneuse donne un signal du débit instantané en grains. Le point de mesure de la vitesse de rotation 5 est prévu sur la machine soufflante de nettoyage et ce point de mesure fournit un signal analogique en fré- quence. Un capteur de course de déplacement 4 prévu sur l'essieu avant de la moissonneuse-batteuse fournit un signal correspondant à la distance parcourue. Le dispositif de mesure de densité 3 est prévu sur le fond en gradin de la machine. A la sortie du moyen de nettoyage se trouve le point de mesure de perte 6 qui génère des signaux électriques suivant le principe piézo-électrique lors du passage de grains représen- tant les pertes. Tous les signaux ci-dessus sont ap- pliqués à un calculateur de procédé 1. Le calculateur de procédé 1 comporte un commutateur à touches pour sélectionner le type de céréale 8 ainsi qu'un commuta- teur à touches 9 pour sélectionner l'hygrométrie du produit récolté. Il est en outre prévu un commutateur à tou- ches 10 pour régler la vitesse de rotation de la ma- chine soufflante de nettoyage et dont le fonctionne- ment est indépendant du calculateur de procédé 1; il permet un réglage manuel de la vitesse de rotation de la machine soufflante suivant les circonstances parti- culières de la récolte. Le réglage de la vitesse de rotation de la machine soufflante de nettoyage se fait à l'aide d'une unité de réglage 7 dont on modifie le rapport de multiplication à l'aide d'un moteur élec- trique 37 qui modifie l'écartement des deux parties d'un variateur à poulie à l'aide d'une broche de transmission. Le moteur électrique 37 du variateur à courroie trapézoïdale est alimenté en tension de fonc- tionnement par un circuit d'entraînement 38 et par un amplificateur-commutateur 22 à partir du réseau élec- trique embarqué de la moissonneuse-batteuse. L'ampli- ficateur de commutation 22 est commandé soit par un calculateur de procédé 1, soit par le commutateur touches 10. La polarité de la tension appliquée déter- mine le sens de rotation du moteur électrique 37 et ainsi le sens de réglage de la vitesse de rotation de la machine soufflante. L'alimentation en courant électrique du cal- culateur de procédé 1 se fait par l'intermédiaire d'un convertisseur de tension continue 11 à partir du ré- seau électrique embarqué. Les signaux des commutateurs à touches 8, 9 sont appliqués par une unité en- trée/sortie 12 au microprocesseur 13. Les grandeurs complémentaires nécessaires d'autres grandeurs de pro- cédé se réglent sur le commutateur de présélection 14 et sont appliquées par un multiplexeur 15 à l'unité entrée/sortie. Les signaux de libération de position du multiplexeur 15 sont en même temps les signaux d'activation de l'affichage numérique à sept segments 16. La régénération de ces signaux est assurée par le microprocesseur 13, la mise en mémoire intermédiaire se fait dans l'unité entrée/sortie 12 et l'amplifica- tion de puissance dans le circuit d'entraînement 17. Les informations pour les segments de l'affichage nu- mérique à sept segments 16 passent du microprocesseur 13 par l'unité entrée/sortie 12 de manière cadencée dans le décodeur 18 et sont appliquées par le circuit d'entraînement des segments 19 à l'affichage numérique à sept segments 16. La commande en cadence du décodeur 18, le comportement en trois états du multiplexeur 15 et un régime de signal approprié dans le temps permet- tent le fonctionnement alterné en émission et en ré- ception du dispositif entrée/sortie 12. L'affichage numérique à sept segments 16 permet de représenter toutes les grandeurs de procédé, détectées pour sur- veiller le procédé, pour agir sur le procédé et pour faire le diagnostic de l'installation. La mémoire 20 du microprocesseur 13 est une mémoire de programme et de données entretenue éven- tuellement par la batterie pour conserver les données. La mémoire reçoit les grandeurs initiales correspon- dant au réglage de base de l'installation. Le généra- teur de temps/compteur 21 sert à détecter les gran- deurs de procédé dans le cadre du calcul et à réaliser la synchronisation de l'installation. L'ensemble en- trée/sortie 23 sert au couplage électrique des cap- teurs de mesure 2, 3, 4, 5, 6 sur le microprocesseur 13. Les points de mesure du débit des grains 2 sont reliés par un coupleur optique 24 à l'unité en- trée/sortie 23. Pour compenser l'inconvénient du déca- lage de temps entre les grandeurs mesurant le débit en grains et le procédé de nettoyage, on fait en perma- nence la moyenne de plusieurs grandeurs de mesure avec des coefficients de pondération différents; on ob- tient ainsi des grandeurs appropriées pour diriger le procédé. On utilise également comme grandeur-guide la vitesse de déplacement fournie par le capteur de par- cours 4. Le couplage du capteur de parcoures 4 sur l'unité entrée/sortie 23 se fait par un filtre 25, un limiteur 26 et un commutateur à seuil 27 pour préparer de manière exacte la grandeur de mesure déterminée sur la roue pour le procédé. De la même manière, le détec- teur de densité de couche 3 est appliqué par l'inter- médiaire d'un filtre 28, d'un limiteur 29 et d'un com- mutateur à seuil 30 à l'unité entrée/sortie 23 et les grandeurs sont utilisées pour exécuter le procédé. Les grandeurs de mesure fournies par les points de mesure et qui sont nécessaires à la régulation de la vitesse de rotation de la machine soufflante 5 sont appliquées par l'intermédiaire d'un filtre 31, d'un limitateur 32 -2614497 et d'un commutateur à seuil (33) à l'unité entrée/sor- tie 23. Les signaux provenant du point de mesure de la perte en grains 6 sont appliqués par l'intermédiaire d'un filtre à bande passante 34, d'un comparateur 35 et d'une bascule monostable 36 pour être mis en forme et être exploités à l'unité entrée/sortie 23. A partir de ces signaux, on détermine une grandeur de perte rapportée à l'unité de surface et qui sert à la sur- veillance de la valeur limite; lors du dépassement d'un seuil déterminé, on génère un signal qui est af- fiché par le dispositif d'affichage numérique à sept segments 16. Références: 1 calculateur de procédé 2 point de mesure du débit de grain 3 point de mesure de la densité de la couche 4 capteur de mesure de trajectoire parcourue point de mesure de la vitesse de rotation de la machine soufflante 6 point de mesure des pertes 7 unité de réglage 8 commutateur à touches pour le choix du type de céréale 9 commutateur à touches pour l'hygrométrie de la récolte commutateur à touches pour le régulation manuelle de la vitesse de rotation 11 convertisseur de tension continue 12 unité entrée/sortie 13 microprocesseur 14 commutateur présélecteur BCD (décimal codé en bi- naire) multiplexeur 16 affichage numérique à sept segments 17 circuit d'entraînement de réglage 18 décodeur 19 circuit d'entraînement des segments mémoire 21 générateur de temps/compteur 22 amplificateur de commutation 23 unité entrée/sortie 24 coupleur optique filtre 26 limiteur 27 commutateur à valeur de seuil 28 filtre 29 limiteur commutateur à valeur de seuil 31 filtre 32 limiteur 33 commutateur à valeur de seuil 34 filtre passe-bande comparateur 36 bascule monostable 37 moteur électrique 38 circuit d'entraînement. il REVENDICATION Dispositif pour réguler le nettoyage d'une moissonneuse-batteuse, dispositif dans lequel on com- pare des grandeurs de mesure mises en mémoire à des grandeurs de mesure réelles, à l'aide de composants électriques/électroniques dispositif caractérisé par un microprocesseur (13) à composants électriques/élec- troniques combiné de façon telle que: - une première unité entrée/sortie (23) est reliée par ses entrées/sorties à un dispositif de détail compo- sé d'un capteur (2) prévu sur la vis de remplissage de la trémie de la moissonneuse-batteuse, ce capteur étant suivi par un coupleur optique (24), trois au- tres dispositifs de détail composés d'un capteur (4) prévu sur l'essieu avant de la moissonneuse, d'un capteur (3) monté sur le fond en gradin de la mois- sonneuse et d'un capteur (5) prévu sur une soufflan- te de nettoyage, les capteurs étant suivis chacun d'un filtre (25, 28, 31) , d'un limiteur (26, 29, 32) et d'un commutateur à seuil (27, 30, 33) ainsi qu'un autre dispositif de détail composé d'un capteur de perte (6) prévu à la sortie du dispositif de net- toyage, capteur qui est suivi par un filtre à bande passante (34), un comparateur (35) et une bascule monostable (36), ainsi qu'un circuit d'entraînement qui assure la liaison avec une unité de réglage (7) pour réguler la machine soufflante de nettoyage, l'unité de régulation (7) étant reliée à une comman- de manuelle (10); - une seconde unité entrée/sortie (12) dont les en- trées/sorties sont reliées à un commutateur à tou- ches (8) pour sélectionner le type de céréale, un commutateur à touches (9) pour sélectionner l'hygro- métrie des produits récoltés, un multiplexeur (15) relié à un commutateur présélecteur (14), un dispo- sitif de détail composé d'un dispositif d'affichage numérique à sept segments (16), d'un circuit d'en- traînement des segments (19) et d'un détecteur (18) ainsi que d'un circuit d'entraînement de réglage (17); - une mémoire (20) destinée à recevoir les programmes et les données avec conservation des données; - un générateur de temps/compteur (21) pour détecter les grandeurs de procédé pour le calcul.