多功能伺服操作器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种多功能伺服操作器，由机壳、面板，设在面板上的信号显示器、各操作开关、工作状态显示灯、各接线端子，以及设在机壳内的控制电路构成。所述的控制电路由稳压电源电路、Ｉ／Ｖ转换隔离电路、放大比较电路、Ａ／Ｍ切换电路、功率驱动电路以及声光报警电路构成；其功率驱动电路采用零流转换技术，还包括：一由偏差保护电路和堵转保护电路组成的综合保护电路和一位置保护电路。本实用新型专利技术集伺服放大器和联锁操作器为一体，功能多，体积小，操作简便可靠。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种伺服操作器，尤其涉及一种集伺服放大器和联锁操作器为一体的多功能伺服操作器。现有的伺服操作器基本上是传统的伺服放大器和操作器的简单组合，其电路复杂、体积大、功能少、可靠性低，主要缺点表现在1.仪表缺乏有效的保护措施，降低了自控系统的运行安全性；2.驱动电路可靠性低；3.手动、自动转换时触点拉弧和烧蚀问题依然存在。本技术的目的就是为了提供一种设有保护电路、且手动/自动转换时无拉弧和火花现象的、高可靠性和长寿命的集伺服放大器和联锁操作为一体的多功能伺服操作器。本技术的目的是这样实现的一种多功能伺服操作器，由机壳，面板，设在面板上的信号显示器、各操作开关、工作状态显示灯、输入输出接线端子，以及设在机壳内的与面板各操作、显示部件和及电源、各接线端子相连的控制电路构成。所述的控制电路由稳压电源电路、I/V转换隔离电路、放大比较电路、A/M切换电路、功率驱动电路以及声光报警电路构成，从执行机构的调节器输出的信号IA经I/V转换隔离电路转换成电压信号，再经放大比较电路、A/M切换电路到功率驱动电路驱动执行机构的马达运转；本技术特征在于所述的功率驱动电路采用零流转换技术，由一机械式继电器K3、一固态继电器Q1以及一施密特触发器D1构成；所述的放大比较电路由信号放大电路和比较放大电路构成；以及还包括一综合保护电路，该综合保护电路包括一偏差保护电路和一堵转保护电路，所述的偏差保护电路由两个运算放大器组成的比较器以及与所述运算放大器相连的偏差比较电路组成，所述偏差比较电路由一电阻和一电位器串联构成；所述的堵转保护电路由一时基集成电路构成；和一位置保护电路，该位置保护电路由两个运算放大器及与所述运算放大器相连的两路比较信号电路组成，所述两路比较信号电路各由一电阻和一电位器相串联构成；所述的综合保护电路中的偏差保护电路的输入端与放大比较电路的信号放大电路的输出端相接，其输出端经堵转保护电路的时基集成电路输出后与A/M切换电路或声光报警电路相接；所述的综合保护电路中的堵转保护电路的输入端与功率驱动电路中的施密特触发器的输出信号相接，其输出端与A/M切换电路或声光报警电路相接；所述的位置保护电路的输入端与经隔离转换后的执行机构的阀门位置反馈信号IB相接，其输出端与A/M切换电路相接。由于本技术采用了以上的结构，在整个伺服操作器中增加了综合保护电路和位置保护电路，使整个系统的运行安全性提高；采用零流转换技术的功率驱动电路，使整机始终工作在不拉弧和无火花的状态，且无触点器件不受高电压冲击，从而保证了整机的高可靠性和长寿命。本技术的具体结构由以下的实施例及其附图进一步给出。附附图说明图1是本技术实施例的整体结构图；附图2是本技术实施例控制电路的电方框图；附图3是本技术实施例控制电路的电原理图。请参阅附图附图1是本技术实施例的整体结构图，本技术由机壳11，面板12，设在面板12上的信号显示器13、手动/自动转换开关S1、正/反行操作开关S2、自动工作状态显示灯A和手动工作状态显示灯M、以及输入、输出接线端子，设在机壳11内的与面板各操作、显示部件及电源、各接线端子相连的控制电路构成。附图2是本技术实施例控制电路的电方框图，本技术的控制电路由稳压电源电路21、I/V转换隔离电路22、放大比较电路23、A/M切换电路24、功率驱动电路25以及声光报警电路26构成，本技术还包括一综合保护电路27和一位置保护电路28。附图3是本技术实施例控制电路的电原理图，图中20(L)、19(N)端为电源输入端，3、4端为调节器信号IA输入端，5、6为位置反馈信号IB输入端，14、15为跟踪电压VF输出端，16、17为A/M状态信号(“手动”通、“自动”断)输出端，9、10为事件信号输入端，11、12为执行机构正、反行驱动电压输出端。本技术的稳压电源电路共输出四组电源，两组+12VE1、E3，另两组-12VE2、E4，分别作为有关元器件的工作电源；I/V转换隔离电路输出两路，一路从调节器获得的控制信号IA通过MA表PA1和电阻R1转为电压信号输出加到放大比较电路的输入端，另一路将执行机构的位置反馈信号IB通过MA表PA2和隔离运算放大器N1例如集成电路ISO122转换成电压信号也加到放大比较电路的输入端；放大比较电路由信号放大电路和比较电路构成；本技术的放大比较电路由一个四运算放大器集成电路N2构成，例如LM324集成电路，其中两个运算放大器构成信号放大电路，另两个运算放大器构成比较电路。IA经I/V转换后加到N2的3、6脚，IB经I/V转换后加到N2的2、5脚；A/M切换电路即自动/手动切换电路由A/M转换开关S1及与其连接的继电器K1、K2的各触点构成；为使本技术动作可靠和消除拉弧，本技术实施例的功率驱动电路应用了零流转换的技术，由继电器K3和一施密特触发器D1例如40106B集成电路以及一固态继电器Q1构成，在施密特触发器D1的外围还分别连接一正、反行显示电路、一信号放大电路和一充放电延时电路。所述的正、反行电路为在D1的输入端1、13脚分别串接两个发光二极管HL3和HL4，其连接点分别与正行电压VS21、反行电压VS22的信号端连接，以显示执行机构的正、反行工作情况；所述的信号放大电路为在施密特触发器D1的输出端6、8脚分别连接一晶体三极管V7、V8，V7输出的信号与继电器K3的线圈连接，V8输出的信号与固态继电器Q1的“+”端连接；所述的充放电延时电路为在D1的4、10脚分别连接一由电阻R21和电容C1相串联以及由一电阻R22和电容C2相串联的两条电路所构成，在电阻R21和R22上和分别并联一快速充、放电二极管V5、V6。Q1的“-”端与K3线圈的另一端相连；Q1的输出端分别与电源L端、K3触点连接。当正行电压VS21加至D1的1脚时，HL3指示灯亮，表示正行指示，D1的6脚输出低电平，使V7导通，令K3吸合，作好正向驱动的准备；D1的10脚输出的信号经R22、C2充电延时后输入到9脚，经8脚输出，令V8导通，触发固态继电器Q1，从而电源L由仪表的12端子加至马达，使执行机构正行。正行电压一撤消，N2通过V6快速放电，D1的输出端8脚变为高电平，令V8立即截止，Q1也随之关断，而C1、R21的放电延迟，使K3稍迟于Q1失电释放。当反行电压加到D1的13脚时，HL4作反行指示，D1输出的电平触发V8，令Q1导通，执行机构的马达获得反行驱动，直至D1的13端的反行电压撤除。整个过程始终处于不拉弧和无火花的状态。本实施例的综合保护电路由偏差保护电路和堵转保护电路组成本机在自动运行状态时，执行机构的位置反馈信号IB应能很好地跟踪调节器来的控制信号IA，即IB≈IA，一旦出现信号异常和跟踪异常，偏差不能消除，执行机构将运转不停，势必造成事故，本技术在控制电路中采用了偏差保护电路，则在运行异常时使执行机构停止运行，并自动转为“手动”，同时用声光报警通知操作人员。本技术的偏差保护电路由两个运算放大器组成的比较器以及与其相连的偏差比较电路组成，本实施例中比较器选用四比较器集成电路N3的1/2，例如型号为LM339集成电路中的两个比较器，由放大比较电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能伺服操作器，由机壳，面板，设在面板上的信号显示器、各操作开关、工作状态显示灯、输入输出接线端子，以及设在机壳内的与面板各操作、显示部件和及电源、各接线端子相连的控制电路构成；所述的控制电路由稳压电源电路、Ｉ／Ｖ转换隔离电路、放大比较电路、Ａ／Ｍ切换电路、功率驱动电路以及声光报警电路构成，从执行机构的调节器输出的信号ＩＡ经Ｉ／Ｖ转换隔离电路转换成电压信号，再经放大比较电路、Ａ／Ｍ切换电路到功率驱动电路驱动执行机构的马达运转；其特征在于：所述的功率驱动电路采用零流转 换技术，由一机械式继电器Ｋ３、一固态继电器Ｑ１以及一施密特触发器Ｄ１构成；所述的放大比较电路由信号放大电路和比较放大电路构成；以及还包括：一综合保护电路，该综合保护电路包括一偏差保护电路和一堵转保护电路，所述的偏差保护电路由两个 运算放大器组成的比较器以及与所述运算放大器相连的偏差比较电路组成，所述偏差比较电路由一电阻和一电位器串联构成；所述的堵转保护电路由一时基集成电路构成；和一位置保护电路，该位置保护电路由两个运算放大器及与所述运算放大器相连的两路比较信号电 路组成，所述两路比较信号电路各由一电阻和一电位器相串联构成；所述的综合保护电路中的偏差保护电路的输入端与放大比较电路的信号放大电路的输出端相接，其输出端经过堵转保护电路的时基集成电路输出与Ａ／Ｍ切换电路或声光报警电路相接；所述的综合 保护电路中的堵转保护电路的输入端与功率驱动电路中的施密特触发器的输出信号相接，其输出端与Ａ／Ｍ切换电路或声光报警电路相接；所述的位置保护电路的输入端与经隔离转换后的执行机构的阀门位置反馈信号ＩＢ相接，其输出端与Ａ／Ｍ切换电路相接。...

【技术特征摘要】
1.一种多功能伺服操作器，由机壳，面板，设在面板上的信号显示器、各操作开关、工作状态显示灯、输入输出接线端子，以及设在机壳内的与面板各操作、显示部件和及电源、各接线端子相连的控制电路构成；所述的控制电路由稳压电源电路、I/V转换隔离电路、放大比较电路、A/M切换电路、功率驱动电路以及声光报警电路构成，从执行机构的调节器输出的信号IA经I/V转换隔离电路转换成电压信号，再经放大比较电路、A/M切换电路到功率驱动电路驱动执行机构的马达运转；其特征在于所述的功率驱动电路采用零流转换技术，由一机械式继电器K3、一固态继电器Q1以及一施密特触发器D1构成；所述的放大比较电路由信号放大电路和比较放大电路构成；以及还包括一综合保护电路，该综合保护电路包括一偏差保护电路和一堵转保护电路，所述的偏差保护电路由两个运算放大器组成的比较器以及与所述运算放大器相连的偏差比较电路组成，所述偏差比较电路由一电阻和一电位器串联构成；所述的堵转保护电路由一时基集成电路构成；和一位置保护电路，该位置保护电路由两个运算放大器及与所述运算放大器相连的两路比较信号电路组成，所述两路比较信号电路各由一电阻和一电位器相串联构成；所述的综合保护电路中的偏差保护电路的输入端与放大比较电路的信号放大电路的输出端相接，其输出端经过堵转保护电路的时基集成电路输出与A/M切换电路或声光报警电路相接；所述的综合保护电路中的堵转保护电路的输入端与功率驱动电路中的施密特触发器的输出信号相接，其输出端与A/M切换电路或声光报警电路相接；所述的位置保护电路的输入端与经隔离转换后的执行机构的阀门位置反馈信号IB相接，其输出端与A/M切换电路相接。2.根据权利要求1所述的多功...

【专利技术属性】
技术研发人员：王叶青，
申请(专利权)人：上海玉叶仪表实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]