時序邏輯控制儀的製作方法
2023-04-24 22:40:21 2
專利名稱:時序邏輯控制儀的製作方法
本實用新型是一種時序邏輯控制裝置，它既可以作鍾控儀，又可用作順控器。
目前，在現有技術中，常用的鐘控儀和順控器都是以二極體矩陣板作為主要部件。在鍾控儀中，用矩陣板取出一系列定時信號；在順控器中，通過矩陣板確定每一工步開始的時間或改變每一工步持續的時間，詳見凌肇元編著的《集成電路應用實例集錦》和姜化善編著的《工廠實用自動控制》中的「多功能鍾控儀」和「用數字鐘做的順控器」。這種鍾控儀和順控器的缺點是矩陣板體積大，調整程序困難，改變程序常需更換整塊矩陣板。上海控江中學生產的ZX－2型多功能石英計時器，為了更換程序方便，採用插頭來設定程序，但可靠性差，控制點數和輸出路數少，並且只適合於鍾控。若要用於順控，還需外接較多的電路。
本實用新型的任務是提供一種體積小，成本低，更換程序方便，應用範圍廣，操作簡單，可靠性高的時序邏輯控制儀。
本實用新型，其特徵在於使用隨機存儲器RAM代替二極體矩陣板保存控制程序。它是這樣實現的儀器由計時器、地址碼壓縮電路、邏輯存儲器RAM、RAM寫入電路、輸出電路等組成。以計時器的時、分輸出作為RAM的地址線，通過可以按位控制的RAM寫入電路，將與計時器當前值相對應的時刻的控制邏輯寫入相關存儲單元保存，實現程序設定，然後在計時器走時時，利用其輸出對RAM尋址，將相應存儲單元的數據電平經過緩衝後，由光電耦合器隔離輸出，作為控制信號，驅動電器啟停，完成控制功能。
由於計時器以BCD碼輸出，而RAM以二進位碼編址，直接對應會使RAM單元大量冗餘，利用率只有17％，本實用新型使用了地址碼壓縮電路，使RAM的利用率提高為70％，達到最佳點。
本實用新型由於採用了RAM，並且將所需容量壓縮到最低極限2K，這樣以很低的成本實現了程序的軟設定和體積的微型化，操作人員可根據工藝要求隨時設定或更換程序。
本實用新型的解決方案，可進一步用以下。
圖1是本實用新型的計時、顯示及按鈕控制輔助邏輯線路圖。
圖2是本實用新型的寫入控制線路圖。
圖3是本實用新型的地址碼壓縮和RAM線路圖。
圖4是本實用新型的寫入及輸出線路圖。
本實用新型的邏輯存儲器是一片2K×8的靜態隨機存取存儲器〔30〕。
地址碼壓縮電路包括時壓縮電路和分壓縮電路，時壓縮電路由兩個或非門〔31〕、〔32〕組成，或非門〔31〕的一根輸入線〔55〕和或非門〔32〕的一根輸入線〔56〕相連；分壓縮電路是由一片4路2選1數據選擇器〔33〕實現的。
寫入電路由兩個3到8解碼器〔26〕、〔27〕、非門〔28〕、反相器〔29〕、每路一個D觸發器〔47〕～〔54〕和每路一個三態門〔39〕～〔46〕組成。
本實用新型的計時電路中，十分頻計數器〔5〕作為秒個位計數，六分頻計數器〔7〕作為秒十位計數，十進位計數器〔9〕和六進位計數器〔10〕分別作為分的個位和十位計數。可預置十進計數器作為時的個位計數，D觸發器〔12〕用作時的十位計數，同時與三輸入與門構成了12到1計數器。D觸發器〔13〕用作上下午計數器。
本實用新型的面板上設有一隻狀態轉換開關設定／走時開關〔25〕、5隻按鈕、寫0／總清鍵〔20〕、寫1／暫停鍵〔21〕、換路／清秒鍵〔22〕、快調鍵〔23〕、和慢調鍵〔24〕。
線路中設有4隻點狀開關自動回零開關K0、秒時間段開關K1、4、5路為脈衝輸出開關K2、6、7路為脈衝輸出開關K3。
本實用新型的工作原理是這樣的接通電源Vcc，32768Hz的石英振蕩器〔2〕振蕩方波經15級分頻器〔3〕分頻後得到1Hz的秒基準信號，此時斷開設定／走時開關〔25〕，儀器走時。按動總清鍵〔20〕，輔助邏輯總清所有計時器，儀器開始一個工作周期。按清秒鍵〔22〕，輔助邏輯清除秒計數器〔5〕、〔7〕。按動快調鍵〔23〕，輔助邏輯將T9(64Hz)信號送往時間調整線向分計數器〔9〕進位，使得分計數每秒跳64個字，時計數每秒約跳1個字；按動慢調鍵〔24〕，輔助邏輯將T13(4Hz)送往時間調整線向分計數器〔9〕進位，使得分計數每秒跳4個字，將時間調整到實時時間。如果需要暫停，可按動暫停鍵〔21〕，暫停信號使D觸發器〔15〕翻轉，其Q端的低電平使晶體〔2〕停振，再次按動暫停鍵〔21〕，D觸發器〔15〕翻轉復原，晶體〔2〕恢復振蕩。
需要工作周期短於24小時時，將點狀開關K0接通，零路輸出X0的高電平經輔助邏輯總清各計數器，回到起始開關。點狀開關K1換位，可使秒基準信號直接通往分計數器，使控制時間單位變為1秒，計時周期不大於24分鐘，點狀開關K2閉合，可使第4輸出成為5～20秒脈衝信號，用作鍾控輸出。點狀開關K3閉合，可使第6路，第7路輸出用作鍾控信號。
將狀態開關〔25〕斷開，從輔助邏輯輸出的狀態線〔57〕為低電平，經與門〔4〕和與門〔6〕封住對計數器〔5〕和〔7〕的進位，儀器停止走時，進入邏輯設定狀態。這時計數器〔5〕和與門〔16〕和反相器〔17〕相結合，變成8進計數器。儀器共有8路輸出，根據要設定的路號，按動換路鍵〔22〕，每按一次計數器〔5〕加1，逢8變0。所設定的路號通過時間顯示電路〔1〕的秒個位顯示。8進計數器將其低3位T16、T17、T18送往3→8解碼器〔26〕、〔27〕。解碼器〔26〕、〔27〕的D輸入端為高電平，故輸出端S0～S7、R0～R7全為低電平，按動寫1鍵〔21〕，通過輔助邏輯使解碼器〔27〕的
G輸入端變為低電平，如果設定的路號為n (0≤n≤7)，則解碼器〔27〕輸出的Sn為高電平，其餘為低電平，將第n路的輸出鎖存器強制置1，其餘各路不變。同時寫1信號通過輔助邏輯和與非門〔28〕生成高電平的W信號，該信號打開了8個模擬開關〔39〕～〔46〕，將D觸發器〔47〕～〔54〕鎖存的電平反送到RAM〔30〕的數據線上，同時W信號經反相器〔29〕反相後，作為RAM的寫入脈衝，將各路D觸發器〔47〕～〔54〕鎖存的內容寫入當前分、時顯示所對應的RAM存儲單元中。
分、時計數器的13根輸出線T23～T35，經兩個或非門〔31〕、〔32〕進行時壓縮，經4路2到1選擇器〔33〕進行分壓縮後，變為11根輸出線A0～A10，這11根線作為2KRAM〔30〕的地址線，對RAM尋址。對應一天24小時的每一分鐘(共1440分)，RAM都有相應的存儲單元，這樣在RAM的數據線L0～L7上就會出現事先設置的電平信號，此信號被D觸發器〔47〕～〔54〕鎖存後，再經輸出驅動器緩衝，通過光電耦合器隔離輸出，驅動外接電器開閉。
本實用新型的工作周期為24小時，共有8路輸出，6位顯示。操作時，先接通電源，再將狀態開關〔25〕撥到設定位置，按動換路鍵〔22〕，確定所設定的路號，再按動快調鍵〔23〕和慢調鍵〔24〕將時間顯示調到需控制的時間，按動寫1鍵〔21〕和寫0鍵〔20〕將對應的邏輯單元分別寫1或寫0。然後，將狀態開關〔25〕撥到走時，再使用快調鍵〔23〕、慢調鍵〔24〕、清秒鍵〔22〕對準時間。這時，本實用新型就可進行時序邏輯控制了。
如果需要控制的工步周期短於24小時，可在該周期內，將第零路的所有邏輯單元置0，而將對應周期結束的邏輯單元置1，然後，接通點狀開關K0，這樣，一個周期完成後，計時便自動回零。
本實用新型以一分鐘為控制單位，但在開關K1接通時，即變為以1秒鐘為控制單位，此時控制周期不長於24分，適用於速度較快的工藝過程。
權利要求
1.一種由計時器控制的時序邏輯控制儀，其特徵在於電路中包括隨機存儲器RAM，RAM寫入和地址碼壓縮電路。
2.根據權利要求
1所述的時序邏輯控制儀，其特徵在於其RAM寫入電路是由兩個3到8解碼器〔26〕、〔27〕，每路一個D觸發器〔47〕至〔54〕和一個三態門〔39〕至〔46〕組成，解碼器〔26〕的輸出Q0至Q7接各路D觸發器的R端，解碼器〔27〕的輸出端Q0至Q7接各路D觸發器的S端，三態門受寫入信號的控制，將D觸發器的輸出狀態送回存儲器數據線。
3.根據權利要求
1所述的時序邏輯控制儀，其特徵在於地址碼壓縮電路包括時壓縮和分壓縮電路，時壓縮電路由兩個或非門〔31〕、〔32〕組成，或非門〔31〕的一根輸入線〔55〕和或非門〔32〕的一根輸入線〔56〕相連；分壓縮電路是一片4路2選1多路選擇器。
4.根據權利要求
3所述的時序邏輯控制儀，其特徵是隨機存儲器RAM的容量僅為2K，就能對不長於24小時的周期實現以分為時間單位的邏輯控制。
專利摘要
本實用新型提供了一種時序邏輯控制裝置，共有八路輸出，六位顯示，既可用作鍾控儀，又可用作順控器。該裝置的特點是使用RAM作為邏輯存儲器，並用普通的邏輯器件構成了可以按位改變的RAM寫入電路，此外，還使用了地址碼壓縮電路來減小對RAM容量的需求。本實用新型以很低的成本實現了程序的軟設定，解決了以往時控，順控中程序設定必須由專業人員變更硬體的問題，並且操作簡單，可靠性高。
文檔編號G05B19/08GK87205966SQ87205966
公開日1988年3月23日 申請日期1987年3月31日
發明者韓江洪, 張維勇, 蔣建國 申請人:韓江洪, 張維勇, 蔣建國導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan