單物理量自動控制器的製作方法
2023-05-27 07:38:21 1
專利名稱：單物理量自動控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種控制單物理量在指定範圍變化的自動控制裝置。
在實際工作中，有時需要將一般的單物理量如壓力、流量、速度、方向、溫度等控制在指定範圍內，現有的控制器有可編程控制器、單板機、單片機，需要編程器、微機控制，存在造價高、構造複雜、抗幹擾能力不高的問題。
本實用新型的目的是提供一種造價低、結構簡單、抗幹擾能力強，無需微機、編程器，用數字邏輯電路直接完成自控工作的單物理量自動控制器。
本實用新型的單物理量自動控制器，包括信號輸入接口電路和信號輸出接口電路，其特徵在於它由信號輸入接口電路、定時巡視電路、增減指令位移電路、指令輸出電路和輸出接口電路組成，其中(1)信號輸入接口電路是由R1、R2、C1、C2、C3、C4組成的濾波部分，由R2、R4作為下偏流電阻，R5、R6作為輸出負荷電阻，由BG1、BG2組成轉換電平部分，其集電極輸出端與定時巡視電路輸入端連接；(2)定時巡視電路主要由DH、DL兩個D觸發器組成，其輸出端與增減指令位移電路連接；(3)增減指令位移電路由加減技術器或雙計數器與BCD碼解碼器、或由雙向位移寄存器組成；(4)指令輸出電路是由一組R－C觸發器組成的陣列，其輸出端與輸出接口電路連接；(5)輸出接口電路由光電隔離電路或用微型繼電器作電磁隔離，其輸出端與外執行電路連接。
該控制器的工作原理受控單物理量經傳感器輸入信號輸入接口電路，將雜散幹擾信號濾掉，使傳感器輸入的電平轉變為適合於以後各級電路通用的「1」、「0」電平，然後輸入定時巡視電路。
定時巡視電路定時將門打開，使輸入接口電路的信號輸入本級，信號一經輸入，門自動關閉，等待下一個啟門脈衝到來之時，才能輸入來自接口電路的另一個信號，從而增強了抗幹擾能力，使控制器工作穩定。定時電路的輸出是由輸入信號所決定的，例如當物理量達到或超過最高限額時，Hour＝0，達到或低於最低限額時Lour＝0，在低於最高限額時Lour＝1，高於最低限額時，Lour＝1，因此當受控物理量的值達到或高於最高限額時，QH＝0，QL＝1；當受控物理量在最高限額和最低限額之間時，QH＝1，QL＝1；當受控物理量在達到或低於最低限額時，QH＝1，QL＝0。
增減指令位移電路，是根據前級輸入的信號，判別受控物理量是過大、過小、正適中，按照這三個情況向下級電路發出增、減、保持指令。例如由加減計數器與解碼器組成位移指令電路，當QH＝0，QL＝0時，計數器保持原態，因而解碼輸出也保持原態；當QH＝0，QL＝1時，計數器增量計數，因而解碼器亦隨之增量輸出；當QH＝1，QL＝0時，計數器減量計數，解碼器亦隨之減量輸出。若用雙向移位寄存器則當QH＝0，QL＝0時，移位寄存器保持原態；當QH＝0，QL＝1時，移位寄存器使給號右移；當QH＝1，QL＝0時，移位寄存器使給號左移。若用雙計數、雙解碼，則一組計數解碼是在QH＝0，QL＝1時增值，另一組維持原態；當QH＝1，QL＝0時，使另一組增態，一組維持原態；當QH＝0，QL＝0時，則兩組都維持原態。
指令輸出電路是一組R－C觸發器組成的陣列，由前級輸入的信號鎖定在某個量級上，依次觸發R－C陣列中的R－C觸發器，使R－C陣列的輸出值，按照時鐘脈衝的指令定期變換輸出陣列的排列，並將信號輸出給下級。
輸出接口電路是將上級指令轉變為執行電路所需要的強電控制電平，並使輸出與輸入相互隔離，由執行電路執行開關動作。
本實用新型的優點是無需微機、編程器另行編程，採用簡單的數字邏輯電路，直接從傳感器輸入信號即可工作；使用定時巡視鎖定信號，使控制器工作穩定；具有結構簡單、價格低廉、工作可靠、抗幹擾能力強的特點，輸入信號線可無屏蔽延伸十米左右，在強電磁幹擾(如電焊機)的條件下能正常工作。適用於水位、壓力、方位、溫度、厚薄、溼度、速度、電壓、電流等單物理量在指定範圍內變化的自動控制。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作詳細描述
圖1是本實用新型的結構框圖。
圖2是本實用新型中的信號輸入接口電路圖。
圖3是本實用新型中的定時巡視電路圖。
圖4是本實用新型中的指令輸出電路圖。
如圖所示，單物理量自動控制器，由信號輸入接口電路、定時巡視電路、增減指令位移電路、指令輸出電路和輸出接口電路組成，其中信號輸入接口電路是由R1、R2、C1、C2、C3、C4組成的濾波電路，由R2、R4作為下偏流電阻，R5、R6為輸出負荷電阻，由BG1、BG2組成轉換電平部分，其集電極輸出端與定時巡視電路輸入端連接；定時巡視電路主要由DH、DL兩個D觸發器組成，觸發器的輸入DH與前級的Hour相連接，DL與前級的輸出Lour相連接，時鐘脈衝CP可以從外部按需要另行輸入，也可由內部自身電路來完成，只有當CP前沿到來之時，信號才能輸入到D觸發器，信號一旦輸入則立即自鎖，只有當第二個CP前沿到來之時，才能再次重新輸入，其輸出端與增減指令位移電路連接；增減指令位移電路由加減技術器或雙計數器與BCD碼解碼器、或由雙向位移寄存器組成；指令輸出電路是由一組R－C觸發器組成的陣列，其輸出端與輸出接口電路連接；輸出接口電路由光電隔離電路或用微型繼電器作電磁隔離，其輸出端與外執行電路連接。
權利要求1.一種單物理量自動控制器，包括信號輸入接口電路和信號輸出接口電路，其特徵在於它由信號輸入接口電路、定時巡視電路、增減指令位移電路、指令輸出電路和輸出接口電路組成，其中(1)信號輸入接口電路是由R1、R2、C1、C2、C3、C4組成的濾波部分，由R2、R4作為下偏流電阻，R5、R6作為輸出負荷電阻，由BG1、BG2組成轉換電平部分，其集電極輸出端與定時巡視電路輸入端連接；(2)定時巡視電路主要由DN、DL兩個D觸發器組成，其輸出端與增減指令位移電路連接；(3)增減指令位移電路由加減技術器或雙計數器與BCD碼解碼器、或由雙向位移寄存器組成；(4)指令輸出電路是由一組R-C觸發器組成的陣列，其輸出端與輸出接口電路連接；(5)輸出接口電路由光電隔離電路或用微型繼電器作電磁隔離，其輸出端與外執行電路連接。
專利摘要一種單物理量自動控制器，由信號輸入接口電路、定時巡視電路、增減指令位移電路、指令輸出電路和輸出接口電路組成，本實用新型無需微機、編程器，採用簡單的數字邏輯電路，直接從傳感器輸入信號即可完成自控工作；具有結構簡單、價格低廉、工作穩定、可靠、抗幹擾能力強的特點，適用於水位、壓力、方位、溫度、厚薄、溼度、速度、電壓、電流等單物理量在指定範圍內變化的自動控制。
文檔編號G05B11/01GK2215734SQ9421847
公開日1995年12月20日 申請日期1994年8月17日 優先權日1994年8月17日
發明者徐鉦, 耿春明, 劉景範 申請人:徐鉦