专利名称：操作器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种指示操作类仪表。具体说是完成对执行机构直接操作，用于调节系统中调节器之间，调节器和执行器之间的操作器。
目前，工业上用的手动操作器有二类，一类是“硬手动操作器”，其优点是输出保持功能好，手动操作输出值可长期保持不变；其缺点是进行“手动 ()/() 自动”切换操作时有扰动。否则，要先进行“对表”即先使手动信号指示表和自动信号指示表指示值达到一致后再切换，这时才实现无扰动切换。另一类是“软手动操作”其优点是进行“手动动 ()/() 自动”切换时，不需要进行“对表”操作，就实现无扰动切换，即实现无平衡，无扰动切换。其缺点是“输出保持功能”较差。
本实用新型的目的是提供一种既有“软手动操作器”优点，又有“硬手动操作器”优点的一种操作器，即在进行“手动－自动”切换时，可实现无平衡、无扰动切换；在手动操作时，其输出值可长期保持不变的一种操作器。
附
图1为本实用新型电路结构框图。
附图2为本实用新型电路原理结构图。
本实用新型实现方法为由脉冲信号源、切换电路，比较和控制电路，转换电路，计数电路和电源组成，如附图1和图2所示。
脉冲信号源由集成电路IC1－1 1/6 40106和IC1－2 1/6 40106、电阻R1和R2、电容C1产生振荡频率约为1500HZ所构成的自动脉冲信号源和由集成电路IC2－1 1/4 4066(自动状态开关K3)和IC2－2 1/4 4066(手动状态开关K4)构成的“手动－自动”切换开关，以及由自动、手动按钮开关K1、K2及继电器J1、J2、二极管D1～D6、手动指示灯Ds、自动指示灯DZ、电容C9、电阻R13、R14构成的切换控制电路所组成。
比较和控制电路由运算放大器IC10－2 1/4 324及电阻R34～R37构成的比较电路；由集成电路IC2－3 1/4 4066控制的自动状态加计数控制开关K5和IC2－4 1/4 4066控制的自动状态减计数控制开关K6构成的自动状态加、减计数控制开关；由手动按钮K7、K8、外控制开关K11、K12构成的手动状态加、减计数控制开关，由集成电路IC3－1 1/4 4011、IC3－2 1/4 4011构成的加计数控制门、由IC3－3 1/4 4011、IC3－4 1/4 4011构成的减计数控制门；由运算放大器IC10－3 1/4 324、IC10－4 1/4 324及电阻R38～R47、R52～R58、R18、二极管D7和D8构成的三位开关控制电路；由K9构成外控手动开关、K10构成外控自动开关、继电器J2－1触点、阀门指示表M2、电阻RGZ构成的状态及跟踪信号输出电路几部分所组成。
转换电路由集成电路IC6 7520。运算放大器IC7－1358和稳压管DW2、电阻R20、R19、电位器W2构成D／A转换电路；由运算放大器IC7－2358和三极管T1、T2复合管及电阻R21～R26、R50、R51电位器W2～W4、电容C8构成V／I转换电路；由运算放大器IC10－1324、电阻R27～R33、R48、电位器W1、电容C3、C4稳压管DW1构成的电平转换电路。上述D／A转换电路、V／I转换电路和电平转换电路组成转换电路。
计数电路由集成电路IC4和IC5(均为4093)构成可逆计数器，由集成电路IC84078和IC94068构成计数器溢出控制电路二部分组成。
电源由集成块IC117912及电容C10、电阻R11和稳压管DW1、DW2构成，向操作器提供＋24V及＋12V二组电源及电平转换和D／A转换的基准电源。
以下将结合附图1和附图2对本实用新型作详细描述。
当按下自动按钮K1，则继电器J1和J2铁芯吸合，并保持，这时自动状态指示灯Dz亮，表示仪表处于自动状态；当按下手动按钮K2，则J1和J2铁芯释放并保持，这时手动状态指示灯Ds亮，表示仪表处于手动状态。
集成电路IC2－1和IC2－2组成“手动－自动”切换开关。K3为自动状态开关，K4为手动状态开关。其联锁关系为K3接通时，K4必然断开，反之也一样。K3、K4同时受J2－2控制。当操作器处于自动状态时，则J2－2接通，这时K3接通，K4断开；当操作器处于手动状态时，J2－2断开，这时K3断开，K4接通。
IC3－1和IC3－2构成“加计数控制门”、IC3－3和IC3－4构成“减计数控制门”、IC4和IC54093构成八位可逆计数器。当“加计数控制门”打开时，则可逆计数器可进行手动或自动加法计数；当“减计数控制门”打开，则可逆计数器可进行减法计数。
集成块IC8 4078和IC94068为计数器溢出控制电路。其中IC8为加计数溢出控制，当可逆计数器计到“255”时，IC8输出一控制信号，将“加计数控制门”关闭，防止计数器输出由“255”突变到“0”；IC9为减计数溢出控制，当计数器减到“0”时，IC9输出一控制信号，将“减计数控制门”关闭，防止计数器输出由“0”突变为“255”。
D／A转换器中的IC6和IC7－1一起将可逆计数器所计之数转换为相应的直流电压信号，然后由IC7－2和T1、T2组成的V／I转换电路将D／A转换输出电压信号转换为4～20mA电流输出，由M1电流表指示。
由于本实用新型是单电源24V供电，其自动输入信号负端要求接电源“OV”使自动信号输入后需先进行电平转换。三端稳压器IC117912和IC10－1324与其相连接的阻容元件组成电平转换电路，它将自动输入的1～5V信号(4～20mA信号也是先经R48转换为1～5V信号)转换为12～16V信号输出。
比较器IC10－2324用来比较自动输入信号和D／A转换器输出信号的大小；IC10－3324和IC10－4324组成三位开关电路，用于控制自动计数加、减控制开关K5和K6；其IC10－3输出控制K4，IC10－4输出控制K3。当自动输入信号和D／A转换器输出信号相等时，比较器输出为“0”，这时IC10－3和IC10－4输出均为“0”，K3和K4均关闭，自动计数即停止；当自动输入信号大于D／A转换器输出信号时，比较器输出为“＋”，这时IC10－3输出为“0”，IC10－4输出为“1”，使K5接通，K6断开，可逆计数器进行加法计数，当加到D／A输出和自动输入信号相等时，便自动停止计数；反之，当自动输入信号小于D／A转换器输出时，则可逆计数器进行减法计数，当减到D／A输出和自动输入相等时，又自动停止计数。
因可逆计数器溢出控制电路使计数器计到“255”或“0”时，“加计数控制门”或“减计数控制门”会自动关闭，这样计数器输出便不会溢出，保证了可逆计数器工作的可靠性。
本实用新型在自动与手动切换时不会产生扰动。先分析由自动向手动切换时，本实用新型能不能实现无平衡无扰动切换。由前面对本实用新型电路的分析可知，在自动状态时，可逆计数器可及时跟踪自动输入信号，并将自动信号存贮于可逆计数器中。当由自动向手动状态切换时，只要可逆计数器输出状态不变，本实用新型输出也不变。
当按下手动按钮K2，则操作器立即转入手动状态运行。此时J1、J2均释放，并保持，手动状态指示灯Ds亮；由于J2－2断开，使K3断开，K4接通，这时自动脉冲信号源f自便不能通过K3使可逆计数器计数；在人们还没有按下手动增按钮K7或手动减按钮K8时，手动脉冲信号源f手也不能使可逆计数器计数。由此可见，由自动向手动切换的瞬间，可逆计数器输出状态不变，使操作器输出不变。实现了由自动向手动的无平衡无扰动切换。
在手动状态时，当按下“手动增”按钮，则计数器作加法计数，操作输出逐步增加；当按下“手动减”按钮，则计数器作减法计数，操作器输出逐步减小。手动计数频率为f手，考虑到人们操作习惯，手动计数从0～255计数，时间设计约为17秒。
现在分析由手动向自动切换时的情况在手动状态时，操作器将状态信号J2－1和1～5V跟踪信号送给单回路调节器，单回路调节器便自动跟踪操作器输出的跟踪信号(跟踪输出为阀位输出信号或本机输出信号)，技在手动状态时，操作器自动输入信号始终和手动输出信号相一致。当按下自动按钮K1时，由于切换前D／A输出和自动输入相一致，切换后自动加、减计数控制开关K5、K6均为断开状态，因切换瞬间，可逆计数器输出状态保持不变，因而操作器输出也不变，即实现无平衡无扰动切换。
本操作器手动输出保持功能之所以特别好，是因为它以可逆计数器作为手动信号存贮器，计数器数字不变，操作器输出就不会变。
又当外控手动信号K9接通时，操作器便强迫切换到手动状态，这时手动状态和自动状态指示灯同时亮；只要K9不断开，操作器就不可能切换到自动状态。
当外控手动信号断开时，若外控自动信号K10接通，则操作器立即切换到自动状态运行。
由于K11和K7并联，K12和K8并联，当操作在手动状态时，外控增信号K11接通，操作器输出会逐步增大；外控减信号K12接通，操作器输出会逐步减小。
M2为阀位指示表，由M2可直接指示阀位开度的大小。操作器跟踪输出信号从RGZ＝250Ω两端输出。当操作器有4～20mA阀位信号输入时，则将“B”接通，操作器输出阀位跟踪信号；若操作器无阀位信号输入，则将“F”接通，操作器输出本机跟踪信号。
本实用新型的积极效果是保留了“软手动操作器”优点和“硬手动操作器”优点，达到输出值可长期保持不变，并实现了无扰动无平衡切换，提高了工作性能。
权利要求1.一种由脉冲信号源、切换电路、比较和控制电路、转换电路、计数电路和电源所组成的操作器，其特征在于a.脉冲信号源由集成电路IC1-1 1/6 40106和IC1-2 1/6 40106、电阻R1和R2、电容C1产生振荡频率约为1500Hz所构成的自动脉冲信号源和由集成电路IC1-3 1/6 40106、IC1-4 1/6 40106、电阻R3和R4、电容C2构成的产生频率约为15HZ的手动脉冲信号源二部分组成；b.切换电路由集成电路IC2-1 1/4 4066(自动状态开关K3)和IC2-2 1/4 4066(手动状态开关K4)构成的“手动-自动”切换开关，以及由自动、手动按钮开关K1、K2及继电器J1、J2、二极管D1～D6、手动指示灯Ds、自动指示灯Dz、电容C9、电阻R13、R14构成的切换控制电路所组成；c.比较和控制电路由运算放大器IC10-2 1/4 324及电阻R34～R37构成的比较电路；由集成电路IC2-3 1/4 4066控制的自动状态减计数控制开关K6构成的自动状态加、减计数控制开关；由手动按钮K7、K8、外控制开关K11、K12构成的手动状态加、减计数控制开关，由集成电路IC3-1 1/4 4011、IC3-2 1/4 4011构成的加计数控制门，由IC3-3 1/4 4011、IC3-4 1/4 4011构成的减计数控制门；由运算放大器IC10-3 1/4 324、IC10-4 1/4 324及电阻R38～R47、R52～R58、R18、二极管D7和D8构成的三位开关控制电路；由K9构成外控手动开关、K10构成外控自动开关、继电器J2-1触点、阀门指示表M2、电阻RGZ构成的状态及跟踪信号输出电路几部分所组成；d.转换电路由集成电路IC67520、运算放大器IC7-1358和稳压管DW2、电阻R20、R19、电位器W2构成D/A转换电路；由运算放大器IC7-2358和三极管T1、T2复合管及电阻R21～R26、R50、R51电位器W2～W4、电容C8构成V/I转换电路；由运算放大器IC10-1324、电阻R27～R33、R43、电位器W1、电容C3、C4稳压管DW1构成的电平转换电路。上述D/A转换电路、V/I转换电路和电平转换电路组成转换电路；e.计数电路由集成电路IC4IC5(均为4093)构成可逆计数器，由集成电路IC84078和IC94068构成计数器溢出控制电路二部分组成；f.提供+24V及+12V二组电源及电平转换和D/A转换的基准电源由集成块IC117912、电容C10、电阻R11、稳压管DW1、DW2构成。
专利摘要一种由脉冲信号源、切换电路、比较和控制电路、转换电路、计数电路和电源组成的操作器，其特点在于既有“软手动操作器”优点，又有“硬手动操作器”优点，实现了无扰动、无平衡切换，在手动操作时，输出值可长期保持不变，提高了操作器性能。
文档编号G12B11/02GK2082447SQ90215430
公开日1991年8月7日 申请日期1990年11月3日 优先权日1990年11月3日
发明者纪孔任, 陈汉民, 许大才, 于世奇 申请人:福建省福鼎县电子设备厂