专利名称：象形模拟显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于模拟显示生产流水线设备运行情况的象形模拟显示装置。特别适用于电力、化工、冶金、矿山、建材等行业的生产流水线的模拟显示系统。
目前用来模拟显示生产线设备运行情况的装置有如下两种；一种是光栅式CRT显示装置，它一般是由微机控制的，结构和技术都较为复杂，价格昂贵，难以在普通设备上普及应用。另一种是用有机玻璃或油漆线条和信号灯组成，这种模拟显示装置是用有机玻璃线条作成模拟对象的相应形状，在上面安装信号灯，设备运行时，通过外围继电器的相应触点给信号灯一个电信号，信号灯发光，表示设备运行，设备停止运行时，信号灯失去电源而熄灭。这种用有机玻璃和信号灯组成的模拟显示装置的缺点是由于整段模拟线条上只有信号灯发光，而且只是静态的亮或灭，因此不能形象地模拟显示设备和生产线的运行情况，不利于操作人员正确的判断与操作，且信号灯的普通白炽灯泡寿命短，需经常更换，并造成判断失误而误操作，甚至酿成事故。
本实用新型的目的是克服公知技术的缺点，获得一种易于普及应用，工作可靠、寿命长、象形的生产线设备模拟显示装置，使生产线设备运行模拟形象化，让操作人员一目了然得到直观印象，有助于迅速准确的判断与操作，保证生产线安全运行在最佳经济状态。
本实用新型的要点是采用电子控制线路和LED发光显示单元，LED发光显示单元是用有机玻璃或塑料材料组成模拟对象的形态，上面整段均匀安装上LED发光二极管阵列；控制电路是由集成电路和晶体管组成，集成电路产生时钟脉冲，经十进制计数器逻辑分配，由晶体管恒流电路按一定的顺序，驱动LED阵列以旋转光环或流动的光点来模拟设备的转动和直线或曲线的运动。
以下结合附图来说明本实用新型的发明内容为了适应生产线设备有单向运行和可逆运行两种方式，电路也有两种组合方式。
图1是象形模拟显示装置的电气原理图。
图中〔45〕是根据模拟对象形态组合的LED阵列部分。〔46〕是单向运行模拟显示的电子控制电路部分。〔48〕是逆向运行模拟显示的电子控制电路部分。〔47〕是组成可逆运行模拟显示的连接插头和接线部分。
图2是显示装置LED发光器件排列接线图。
图3是显示装置显示单元安装结构剖示图。
在设备是可逆方式运行时，电源通过外围继电器的相应触点，加在象形模拟显示器的接线端子〔1〕和〔2〕上，通过电容器〔3〕降压，二极管〔6〕、〔7〕、〔8〕、〔9〕整流，电容器〔12〕滤波，经隔离二极管〔10〕和接插件〔51〕加在LED发光器件〔41〕、〔42〕、〔43〕、〔44〕正极上。同时滤波后的电源又通过限流电阻〔11〕，经稳压管〔13〕稳压，电容〔14〕二次滤波供给二输出端四与非门集成电路〔18〕和十进制计数器／分配器集成电路〔19〕电源。四与非门集成电路〔18〕、电容器〔15〕、电位器〔16〕、电阻〔17〕组成带RC电路的环形振荡器，它产生的方波作为时钟脉冲，输入到十进制计数器／分配器集成电路〔19〕的14脚，集成电路〔19〕将脉冲进行十进制计数，从管脚3、2、4、7、10、1、5、6、9、11端，依次以“0”、“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”、“9”状态输出高电平，将〔19〕的“R”端15脚同“4”端10脚连接就构成了“0”→“1”→“2”→“3”→“0”→“1”……不断循环的状态，通过隔离二极管〔20〕、〔21〕、〔22〕、〔23〕去依次推动晶体管〔27〕、〔31〕、〔35〕、〔40〕轮番导通，使LED发光二极管〔41〕、〔42〕、〔43〕、〔44〕及对应的各组依次点亮，形成光点追逐现象，以流动的光点来模拟生产线设备的运行状态，因为模拟形状有大有小，有长有短，所需组合的发光管有多有少，各组不可能均等，为使不同数量发光管电流恒稳，亮度一致，电阻〔26〕、三极管〔25〕、〔27〕组成了恒流电路，保证了发光管LED组合的灵活性。
当设备反向运行时，通过继电器触点断开接线端子〔1〕、〔2〕的电源，同时接通了端子〔49〕、〔50〕的电源，反向运行电路〔48〕开始工作，变压器〔5〕在这里起降压作用，工作原理同前所叙述的电路〔46〕一样，所不同的是通过逆向变换电路〔47〕部分的连线和接插件〔52〕、〔53〕，把依次轮番导通三极管〔27〕→〔31〕→〔35〕→〔40〕→〔27〕……的顺序反过来变为依次导通〔40〕→〔35〕→〔31〕→〔27〕→〔40〕……，这样，LED阵列的光点流动方向同原来相反，实现了可逆运行显示。
由于二极管〔10〕、〔20〕、〔21〕、〔22〕、〔23〕的隔离作用，使正反向运行时电路〔46〕和〔48〕的工作互不影响。
当设备只单一方向运行时，只用电路〔45〕和〔46〕部分即可，这时的隔离二极管〔10〕、〔20〕、〔21〕、〔22〕、〔23〕则可不用，直接用导线将其短接即可。
调整电位器〔16〕，便可在一定的范围内改变光点流动的速率。
图2是发光二极管LED阵列排列接线图，它是安装在根据模拟对象形状制作的直线、曲线和园环等形状的有机玻璃或塑料线段上，但排列顺序依次为〔41〕→〔42〕→〔43〕→〔44〕……〔41n〕→〔42n〕→〔43n〕→〔44n〕，分为四组，各组发光管串联连接。
LED发光管阵列的工作电压U≥Vf×n＋2V式中Vf——发光二极管的工作电压；n——每组发光二极管只数。
恒流驱动电路的电阻〔26〕、〔30〕、〔34〕、〔38〕的值为R＝0.6／I式中0.6——为晶体管处在放大状态时be结电压；I——发光管工作电流。
当用其它电源时，可变换元件〔3〕、〔4〕、〔5〕来得到需要的工作电压。
当模拟对象较小，所需发光管较少时，LED阵列也可依次分为三组，这时的控制电路可去掉〔37〕、〔38〕、〔39〕这部分元件，集成电路〔19〕的7脚同15脚连接即可。
图3是象形模拟显示装置显示单元〔45〕安装结构剖示图。
图中〔55〕是做成模拟对象示意形状的彩色透明有机玻璃，〔56〕是形状同〔55〕一样的彩色不透明有机玻璃，中间开有能容进LED发光管的槽，有机玻璃〔57〕是模拟屏面，上面开有同〔56〕一样的槽，〔55〕、〔56〕、〔57〕用粘合剂粘结为一体，〔58〕是骨架，是钢板折成，上面开有同〔56〕一样的槽，以便能容进模拟显示装置的LED发光器件，〔59〕是塑料支架，用以固定LED发光器件，〔60〕是印制电路板，LED发光器件管脚焊接在上面，〔59〕、〔60〕同LED发光器件〔41〕、〔42〕、〔43〕、〔44〕……〔41n〕、〔42n〕、〔43n〕、〔44n〕组成独立的整体，由连接导线〔63〕、插接头〔51〕引出与外电路连接，并由支架〔61〕、紧固螺钉〔62〕将它固定安装在骨架〔58〕上。〔55〕、〔56〕、〔57〕、〔58〕是骨架上的部分，〔59〕、〔60〕、〔41〕、〔42〕、〔43〕、〔44〕……〔41n〕、〔42n〕、〔43n〕、〔44n〕组成显示单元，可通过〔61〕、〔62〕安装在一起。
本实用新型与公知装置相比的优点是因采用电子技术，把原来由有机玻璃条和信号灯组成的静态发光模拟显示，变成由电子电路控制根据模拟对象组成的LED显示装置，把模拟对象的旋转以及直线或曲线的运动，以旋转光环和流动光点的方式显示出来，使之形象化，让操作人员一目了然得到直观印象，有利于正确的判断与操作；显示器件的寿命是普通信号灯的上千倍；电耗低数倍；该装置在电路中的应用同普通信号灯一样，只要接通电源即可工作，设计选型和使用非常方便；与CRT显示装置相比，具有连续在线象形显示，成本低，易于普及应用等优点。
现在参照
图1、图3介绍一种实施例
图1〔46〕、〔48〕中电容器〔3〕用CJ100.47μf／400V，电阻〔4〕用1.5MΩ，〔11〕阻值为470Ω，〔17〕阻值为1KΩ，〔24〕、〔28〕、〔32〕、〔36〕阻值为10KΩ，〔26〕、〔30〕、〔34〕、〔38〕阻值为6.2Ω，变压器〔5〕是3W／18V，二极管〔6〕、〔7〕、〔8〕、〔9〕、〔10〕、〔20〕、〔21〕、〔22〕、〔23〕、用1N4007，电容器〔12〕为100μf／25V，〔14〕为100μf／16V，〔15〕为4.7μf／16V，稳压管〔13〕为2CW110，电位器〔16〕是W30／47KΩ，集成电路〔18〕是MC4011B，〔19〕是CD4017B，晶体管〔25〕、〔29〕、〔33〕、〔37〕是3DG6B，〔27〕、〔31〕、〔35〕、〔39〕是3DG130B，发光二极管〔41〕、〔42〕、〔43〕、〔44〕……〔41n〕、〔42n〕、〔43n〕、〔44n〕用FG313003接插件〔51〕是CH2.5－5，〔52〕是HC2.5－6，〔63〕是连接导线，〔55〕是彩色透明有机玻璃，〔56〕、〔57〕、〔59〕是彩色不透明有机玻璃，〔60〕是印制电路板，〔58〕是模拟屏骨架，〔61〕是支架，由2.5mm厚钢板折制，〔62〕是紧固螺钉。
权利要求1.一种用于模拟生产流水线设备运行的象形模拟显示装置，其特征在于采用电子电路控制并恒流驱动由半导体发光器件根据模拟对象形态组成的显示单元，把模拟对象旋转以及直线或曲线的运动，以旋转光环和流动光点的形式显示出来。
2.根据权利要求1所述的象形模拟显示装置，其特征在于用一套显示单元〔45〕，通过控制电路〔46〕、〔48〕和逆向变换电路〔47〕，不但能模拟设备单向运行，而且还可以模拟设备可逆运行。
3.根据权利要求1和2所述的模拟显示装置，其特征在于正向和反向运行电源分别接接线端子〔1〕、〔2〕、和〔49〕、〔50〕，经电容器〔3〕、变压器〔5〕、整流管〔6〕、〔7〕、〔8〕、〔9〕、〔10〕变换后供给显示单元和控制电路电源，集成电路〔18〕、电容器〔15〕、电位器〔16〕、电阻〔17〕组成带RC环形振荡器，输出接集成电路〔19〕的14脚，〔19〕的15脚同10脚相连，脚3、2、4、7通过二极管〔20〕、〔21〕、〔22〕、〔23〕接电阻〔24〕、〔28〕、〔32〕、〔36〕后分别接晶体管〔27〕、〔31〕、〔35〕、〔39〕基极和〔25〕、〔29〕、〔33〕、〔37〕的集电极，〔27〕、〔31〕、〔35〕、〔39〕的集电极通过接插件和LED阵列电路〔45〕连接，反向运行电路〔48〕通过逆向变换电路〔47〕连接到〔46〕的电阻〔24〕、〔28〕、〔32〕、〔36〕上。
4.根据权利要求1和2所述的模拟显示装置，其特征在于显示单元由晶体管〔25〕、〔27〕、电阻〔26〕组成的恒流电路驱动，方便了不同数量LED的组合，保证了亮度一致。
5.根据权利要求2或3所述的模拟显示装置其特征在于在电路中应用，象普通信号灯一样方便，只要电源接到端子〔1〕、〔2〕、〔49〕、〔50〕即可。
6.根据权利要求3所述的模拟显示装置，其特征在于二极管〔10〕、〔20〕、〔21〕、〔22〕、〔23〕的隔离作用，使正向电路〔46〕和反向电路〔48〕的工作互不影响。
7.根据权利要求2所述的模拟显示装置，其特征在于显示单元是做成模拟对象形态的透明彩色有机玻璃〔55〕、开槽的不透明有机玻璃〔56〕、显示屏衬板〔57〕粘合在一起，内装LED发光器件。
8.根据权利要求7所述的显示单元，其特征在于LED〔41〕、〔42〕、〔43〕、〔44〕……，支架〔59〕、印制电路〔60〕组成独立部件，安装维修方便。
9.根据权利要求7所述的显示单元，其特征在于所用的有机玻璃也可以用其它塑料材料。
10.根据权利要求3所述的模拟显示装置，其特征在于通过变换元件〔3〕、〔4〕、〔5〕，也适应其它电源。
专利摘要一种用于模拟显示设备运行情况的象形模拟显示装置，为解决目前生产线设备模拟显示系统落后、而CRT显示又技术复杂、价格昂贵、难以普及的问题，本实用新型采用电子控制和LED显示技术，把原来由有机玻璃线条和信号灯组成的静态发光模拟显示，变成把模拟对象的运动以旋转光环和流动光点的方式显示出来，使之形象化，有助于操作人员正确的判断与操作。本实用新型一套显示单元可模拟显示正向运行和反向运行两种工作状态。
文档编号G09F9/33GK2030357SQ8820036
公开日1989年1月4日 申请日期1988年1月2日 优先权日1988年1月2日
发明者贾杰栋 申请人:贾杰栋