專利名稱：通用操作控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種一體化通用操作控制器，屬于儀器儀表中對(duì)電動(dòng)執(zhí)行器進(jìn)行操作控制的多功能通用操作控制儀表。
目前在自動(dòng)化過程控制中，對(duì)DDZ－II、III型組合儀表電動(dòng)執(zhí)行器的操作與控制，通常采用手操器與伺服放大器的組合來實(shí)現(xiàn)。其手動(dòng)操作與手動(dòng)/自動(dòng)切換，采用強(qiáng)電器件對(duì)強(qiáng)電直接控制，伺服放大部分采用感性元件和分立元件。故其體型笨重，可靠性差，接線復(fù)雜，II、III型儀表不能通用，且運(yùn)行狀況的顯示功能少，直觀性差。若將其應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，該儀表不能提供計(jì)算機(jī)所需的手動(dòng)/自動(dòng)信號(hào)。TTL電平控制方式及兩個(gè)以上控制系統(tǒng)對(duì)一臺(tái)執(zhí)行器控制的切換裝置。
本實(shí)用新型的目的就是提供一種同時(shí)適用于儀表與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一體化、多功能、即輕便又可靠的通用型操作控制儀表。
本實(shí)用新型是以如下方式實(shí)現(xiàn)的它是由兩組雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電路，光電隔離電路將強(qiáng)電與弱電完全隔離，使其達(dá)到通過弱電來驅(qū)動(dòng)強(qiáng)電之目的。同時(shí)增強(qiáng)安全可靠性，減化原電路。手動(dòng)操作裝置，自動(dòng)跟蹤控制電路，限位電路，多功能切換開關(guān)，LET狀態(tài)顯示等，采用集成電路和弱電小型器件。由此組成了手操與伺服放大兩部分功能一體化的通用操作控制器。并且通過切換開關(guān)，前向通路及自動(dòng)跟蹤控制電路，使之同時(shí)適用于儀表與計(jì)算機(jī)，進(jìn)而適用于計(jì)算機(jī)TTL和模擬兩種方式控制。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型做具體描述附圖為本實(shí)用新型原理說明圖。
1.由兩組雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電路，線性光電隔離電路，自動(dòng)跟蹤電路，手動(dòng)操作裝置，限位電路及多功能小型切換開關(guān)，多功能LET顯示所組成的一體化通用操作控制器其特征在于驅(qū)動(dòng)電路是由光電隔離器QS1與QS2與雙向可控硅Q1，Q2控制端相聯(lián)接，模擬自動(dòng)跟蹤控制電路是由雙路比較電路U3，U4通過可調(diào)電阻WR3×2與線性光電隔離電路QS3，QS4相聯(lián)接，模擬信號(hào)輸入端J14，J15，J16，J17經(jīng)切換開關(guān)S5與QS3相接，位置反饋信號(hào)輸入端由J3，J14經(jīng)外部串接輸出口J1，J2與QS4相聯(lián)接，U3，U4的輸出端經(jīng)切換開關(guān)S4，S1與前向通路A1，A2，A3，相聯(lián)接，TTL輸入端J12，J13經(jīng)S4，S1切換后直接與前向通路A1，A2，A3，相接，限位電路是U1，U2經(jīng)電位器WR1，WR2上下限的調(diào)整后，輸入端接QS4輸出端，輸出端接前向通路A1，A2，A3，手動(dòng)、自動(dòng)切換的小型開關(guān)S1與正反轉(zhuǎn)的手動(dòng)操作小型按鍵S2，S3相聯(lián)接，S1的狀態(tài)電平信號(hào)經(jīng)限流電阻R3，R4由J8，J9輸出，以供計(jì)算機(jī)自動(dòng)跟蹤所需，前向通路A1，A2，A3將信息處理后與驅(qū)動(dòng)電路中光電隔離器QS1，QS2相聯(lián)接，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)執(zhí)行器的可靠控制。
2.在圖中雙向可控硅Q1，Q2的T2端與控制端G分別加入光電隔離器QS1，QS2，及負(fù)載電阻R1，R2。當(dāng)QS1，QS2二極管端被驅(qū)動(dòng)時(shí)，雙向可控硅被導(dǎo)通，以驅(qū)動(dòng)TB4或TB5端的執(zhí)行器D，使其正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)動(dòng)作，TB3為強(qiáng)電公共端。TB1，TB2為220V交流電源接線端。由于光電隔離器QS1，QS2的隔離電壓大于3000V，故強(qiáng)電與弱電被完全隔離。
3.圖中A1，A2，A3是功能前向通路的組合器件。A1是兩個(gè)三態(tài)門和有閾電平控制的模擬開關(guān)電路；A2是邏輯控制和LET發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路；A3是電平轉(zhuǎn)換電路。
4.圖中S1是手動(dòng)操作與自動(dòng)控制的小型切換開關(guān)，當(dāng)手動(dòng)時(shí)，操作S2或S3微動(dòng)按鍵，將相應(yīng)正、反轉(zhuǎn)的電平信號(hào)，通過三態(tài)門A1驅(qū)動(dòng)QS1或QS2，同時(shí)使DS5發(fā)光二極管顯示其手動(dòng)狀態(tài)。
5.S1的狀態(tài)電平信號(hào)，通過R3，R4限流后輸出到J8，J9，供計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤所需，J10為共地端。無(wú)論S1處于手動(dòng)或自動(dòng)狀態(tài)，均由DS3或DS4顯示其正、反轉(zhuǎn)的動(dòng)作狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)同時(shí)作用的誤操作時(shí)，A2的邏輯控制電路使A1的控制門封閉。
6.S4是TTL控制方式和模擬控制方式的小型切換開關(guān)。這兩種方式均在S1自動(dòng)控制狀態(tài)下使用，由DS6發(fā)光二極管顯示。當(dāng)計(jì)算機(jī)采用TTL方式時(shí)，TTL高電平有效信號(hào)，通過J12或J13端輸入，經(jīng)A1驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的QS1或QS2。圖中J11為共地端。當(dāng)儀表或計(jì)算機(jī)采用模擬控制方式時(shí)，執(zhí)行器位置反饋信號(hào)接入圖中J3，J14，模擬控制信號(hào)接入圖中J14，J15或J16，J17。J1，J2為位置反饋信號(hào)串接輸出接線端。兩信號(hào)通過線性光電隔離器QS3，QS4及雙路比較器U3，U4進(jìn)行比較判斷，以提供正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的有效信號(hào)，經(jīng)A1驅(qū)動(dòng)QS1或QS2，但當(dāng)兩信號(hào)接近時(shí)，A1中模擬開關(guān)自動(dòng)關(guān)斷其通路，用以提供一小于200mv的不靈敏區(qū)，使系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定，由此組成自動(dòng)跟蹤控制電路。
7.圖中S5是多路模擬控制系統(tǒng)間的切換開關(guān)，若儀表調(diào)節(jié)器接J14，J15，計(jì)算機(jī)J16，J17，當(dāng)某一運(yùn)行系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，可切換到另一系統(tǒng)，使執(zhí)行器連續(xù)運(yùn)行，以保證安全生產(chǎn)。通過S4與S5的組合，可適用于計(jì)算機(jī)兩個(gè)模擬控制系統(tǒng)和一個(gè)TTL控制系統(tǒng)的冗余控制。
8.在自動(dòng)控制狀態(tài)下，位置反饋信號(hào)超出限位時(shí)，比較器U1或U2提供的有效電平通過A1的控制門封閉其通路。WR1，WR2用來調(diào)節(jié)上、下限限位值的大小。同時(shí)DS1或DS2顯示其限位狀態(tài)。機(jī)械限位是將電平信號(hào)經(jīng)J7端，通過J5或J6端封閉A1的控制門以達(dá)限位，同時(shí)DS7或DS8發(fā)光二極管顯示其上限或下限狀態(tài)。
9.圖中線性光電隔離器QS3，QS4不但將外部模擬電流信號(hào)隔離，提高其抗干擾能力，且適應(yīng)外部集電極電流輸入方式或?qū)Φ仉娏鬏斎敕绞降?，為外部輸入電路提供了一個(gè)通用接口，使其適用于DDZ-II型或III型的控制系統(tǒng)及與之相應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
10.CR4，CR7是對(duì)輸入方向的限定二極管，以保護(hù)線性光電隔離器QS3，QS4，并用以解決過去儀表安裝不注意方向性，而造成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)調(diào)試中帶來的麻繁。
11.T，C1，PS是供內(nèi)部使用的5V直流穩(wěn)壓電源電路。mA1，mA2是位置反饋與模擬控制信號(hào)電流數(shù)值顯示表。
綜上所述，本實(shí)用新型不但克服了原儀表存在的問題，綜合實(shí)現(xiàn)了其各種功能，還適應(yīng)了儀表與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的需要，為現(xiàn)代自動(dòng)控制系統(tǒng)與電動(dòng)執(zhí)行器之間提供了一個(gè)有效的界面。具有體型輕便、造價(jià)低、多功能、可靠性高、通用性強(qiáng)、安裝、操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，又可減少原組合儀表50％的外部接線。推廣應(yīng)用此實(shí)用新型替代原DDZ-II型或III組合儀表中手操器與伺服放大器，可為進(jìn)一步提高自動(dòng)控制系統(tǒng)的推廣與應(yīng)用水平起到積極的作用。
權(quán)利要求一種由兩組雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電路，線性光電隔離電路、自動(dòng)跟蹤控制電路，手動(dòng)操作裝置，限位電路及多功能小型切換開關(guān)，多功能LET顯示所組成的一體化通用操作控制器，其特征在于驅(qū)動(dòng)電路是由光電隔離器QS1，QS2與雙向可控硅Q1，Q2控制端相聯(lián)接，模擬自動(dòng)跟蹤控制電路是由雙路比較電路U3，U4通過可調(diào)電阻WR3×2與線性光電隔離電路QS3，QS4相連接，模擬信號(hào)輸入端J14，J15，J16，J17經(jīng)切換開關(guān)S5與QS3相接，位置反饋信號(hào)輸入端由J3，J4經(jīng)外部串接輸出口J1，J2與QS4相聯(lián)接，U3，U4的輸出端經(jīng)切換開關(guān)S4，S1與前向通路A1，A2，A3相聯(lián)接，TTL輸入端J12，J13經(jīng)S4，S1切換后直接與前向通路A1，A2，A3相接限位電路是由U1，U2經(jīng)電位器WR1，WR2上下限調(diào)整后，輸入端接線性光電隔離器QS4輸出端，輸出端接前向通路A1，A2，A3，手動(dòng)、自動(dòng)切換的小型開關(guān)S1與正反轉(zhuǎn)的手動(dòng)操作小型按鍵S2，S3相聯(lián)接，S1的狀態(tài)電平信號(hào)經(jīng)限流電阻R3，R4由J8，J9輸出，前向通路A1，A2，A3將信息處理后與驅(qū)動(dòng)電路中光電隔離器QS1，QS2相聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型是一種一體化通用操作控制器，屬于儀器儀表中對(duì)電動(dòng)執(zhí)行器進(jìn)行操作控制的多功能通用操作控制儀表。它是由雙光電隔離器QS1.QS2控制雙向可控硅，手動(dòng)操作裝置，自動(dòng)跟蹤控制電路等組成，并通過雙路比較電路，前向通路等實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)TTL和模擬兩種方式控制?？商娲璂DZ-II.III型組合儀表中手操器與伺服放大器兩塊儀表對(duì)電動(dòng)執(zhí)行器的操作與控制作用，同時(shí)可減少原組合儀表50％的外部接線。并且有體積小、操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B15/00GK2222372SQ93246169
公開日1996年3月13日 申請(qǐng)日期1993年12月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月16日
發(fā)明者李曉寧, 劉連仲 申請(qǐng)人:李曉寧, 劉連仲