專利名稱：可編程壓力控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型可編程壓力控制器是一種壓力自動控制裝置，可廣泛適用于供水系統(tǒng)、供液系統(tǒng)自動控制壓力用。
現(xiàn)有的壓力控制裝置的性能都是一致的，即能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中一個給定恒壓值的控制，普遍存在以下不足一、生產(chǎn)實(shí)際中為減少管網(wǎng)泄漏量，節(jié)約水資源和電能，許多場合需要對壓力進(jìn)行適時控制?，F(xiàn)有壓力控制器對不同時間內(nèi)不同恒壓值的切換都要依靠人工來調(diào)整，不能實(shí)現(xiàn)壓力的程序控制，不是完整意義上的自動控制裝置。
二、現(xiàn)有壓力控制裝置的傳感元件主要分成電極型與壓力變送器兩大類，電極型傳感元件因施工不便，有礙美觀、可靠性差，已趨淘汰。用壓力變送器作傳感元件施工方便、節(jié)省材料，但當(dāng)管網(wǎng)壓力瞬間波動時，會引起電機(jī)頻繁起動，設(shè)備運(yùn)行的可靠性難以保證。
本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有壓力控制裝置存在的不足之處，提供一種可編程壓力控制器，采用微電子技術(shù)將可編程時間控制器與壓力控制器有機(jī)地結(jié)合，增加了延時開、關(guān)機(jī)，保護(hù)電路，能自動切換不同時間內(nèi)不同的壓力控制值，實(shí)現(xiàn)了壓力的程序控制，具有功能齊全、造型美觀、性能價格比高、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。
可編程壓力控制器是采取以下方案實(shí)現(xiàn)的可編程壓力控制器結(jié)構(gòu)具有機(jī)殼，機(jī)殼裝有前面板、后背板，前面板上裝有帶燈雙刀電源開關(guān)、共陰數(shù)碼管構(gòu)成的時間信息顯示屏、共陽數(shù)碼管構(gòu)成的壓力顯示屏、編程輸入按鍵、星期顯示發(fā)光管、編程開關(guān)顯示發(fā)光管、編程通道指示發(fā)光管、八擋互鎖預(yù)設(shè)按鍵、上、下限設(shè)定電位器旋鈕、顯示開關(guān)、熱啟動按鈕、預(yù)置正常開關(guān)、上、下限設(shè)定轉(zhuǎn)換開關(guān)。后背板裝有電源輸入、繼電器觸頭輸出插孔、遠(yuǎn)傳壓力表接口、備用電池開關(guān)、保險絲座、調(diào)零電位器、調(diào)幅電位器。機(jī)殼內(nèi)裝有電子線路板，裝有電子元器件，電子控制線路。電子控制線路由壓力控制與顯示電路、可編程時間控制電路、電源與延時開、關(guān)機(jī)保護(hù)電路構(gòu)成。壓力控制與顯示電路主要由作傳感器的遠(yuǎn)傳壓力表，前置放大器IC302，調(diào)零電位器RP302，上、下限各四只壓力預(yù)設(shè)電位器RP305－RP312，預(yù)置正常開關(guān)So5，上、下限設(shè)定轉(zhuǎn)換開關(guān)So6，八擋互鎖預(yù)設(shè)按鍵So7，壓力控制比較電路IC303，上、下限壓力控制輸出繼電器KR7、KR8，顯示開關(guān)So4，壓力顯示驅(qū)動電路IC301，調(diào)幅電位器RP301，四只共陽數(shù)碼管VD301－304，LTS546G作壓力顯示屏構(gòu)成?？删幊虝r間控制電路由CPU、時鐘振蕩、編程按鍵、程序輸出繼電器KR1－KR4、時間信息顯示屏、熱啟動按鈕So3、備用電池、備用電池開關(guān)So2組成。電源及延時開、關(guān)機(jī)保護(hù)電路由變壓器、整流器、穩(wěn)壓器、延時開機(jī)電路IC304、延時關(guān)機(jī)電路IC305、延時時間調(diào)節(jié)電位器RP303、RP304、井泵電機(jī)控制繼電器KR7、KR8組成。
可編程壓力控制器采用微電子技術(shù)將可編程時間控制器與壓力控制器有機(jī)地結(jié)合在一起，開發(fā)出可編程壓力控制器這一實(shí)用新型產(chǎn)品，它能自動切換不同時間內(nèi)不同的壓力控制值，實(shí)現(xiàn)了壓力的程序控制，并增加了延時開、關(guān)機(jī)保護(hù)電路，具有功能齊全、造型美觀、性能價格比高、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用于控制供水系統(tǒng)、供液系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)壓力自動控制。
以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是可編程壓力控制器主視圖。
圖2是可編程壓力控制器后視圖。
圖3是可編程壓力控制器電氣控制方框原理圖。
圖4是本實(shí)用新型壓力控制與顯示電子線路原理圖。
圖5是本實(shí)用新型可編程時間控制電子線路原理圖。
圖6是本實(shí)用新型延時開、關(guān)機(jī)保護(hù)電子線路原理圖。
參照附圖1、2，可編程壓力控制器具有機(jī)殼，機(jī)殼前部裝有前面板、后部裝有后背板，機(jī)殼內(nèi)裝有電子線路板、電子元器件，以及構(gòu)成電子控制線路。前面板上中部裝有時間信息顯示屏(1)，由四只共陰數(shù)碼管構(gòu)成，面板一邊裝有壓力顯示(3)，由四只共陽數(shù)碼管構(gòu)成，另一邊裝有編程按鍵(17)，具有二十只編程輸入按鍵，編程按鍵與時間信息顯示屏之間裝有通道工作指示(15)，有四只編程通道指示發(fā)光管，預(yù)選通道指示(16)，時間信息顯示屏下部裝有星期顯示(14)，有七只星期顯示發(fā)光管，時間信息顯示屏(1)與壓力顯示(3)之間裝有編程開關(guān)指示(2)，有三只編程開關(guān)顯示發(fā)光管，壓力顯示(3)下部裝有預(yù)設(shè)按鈕(4)，為八擋互鎖預(yù)設(shè)按鍵，面板下部裝有上限設(shè)定旋鈕(5)，下限設(shè)定旋鈕(6)，有八只上、下限設(shè)定電位器旋鈕，裝有正常、預(yù)置開關(guān)(7)，上、下限設(shè)定轉(zhuǎn)換開關(guān)(8)，熱起動按鈕(9)，顯示開關(guān)(10)，開機(jī)延時設(shè)定(11)，關(guān)機(jī)延時設(shè)定(12)，電源開關(guān)(13)。后背板裝有遠(yuǎn)傳壓力表信號輸入接口，調(diào)零電位器(19)，調(diào)幅電位器(20)，備用電池開關(guān)(21)，保險絲座(22)，電源輸入、繼電器觸頭輸出插孔(23)。
參照附圖3、4、5、6，可編程壓力控制器電子控制線路由壓力控制與顯示電路、可編程時間控制電路、電源與延時開、關(guān)機(jī)保護(hù)電路構(gòu)成。壓力控制與顯示電路中，管網(wǎng)壓力的變化由遠(yuǎn)傳壓力表YTZ－150轉(zhuǎn)換成20－400Ω阻值變化，＋5V經(jīng)R306加至遠(yuǎn)傳表上轉(zhuǎn)換成電信號，IC302為前置放大器，3、2腳分別為同、反相信號輸入端，信號輸入電路由C306、R307、C307、R308、R309、C308組成，IC302的2腳經(jīng)R311、C304接地并經(jīng)R315、C310、R316接6腳，7腳接＋5V，并接RP302中心抽頭，RP302是調(diào)零電位器二端接IC3021、5腳、4腳接－5V，放大了的電信號從6腳經(jīng)R316引出分成二路一路通過預(yù)顯、正常開關(guān)So5經(jīng)R317送到IC301引腳，驅(qū)動VD301－VD304四只共陽數(shù)碼管顯示壓力。顯示電路由IC301、VD301－VD304構(gòu)成，IC301的1腳接＋5V，26腳接－5V，21、30、32、35接地，2－8腳接VD301a－g，9－14，25腳接VD302a－g，15－18、22－24腳接VD303，19－20腳接VD304b、c、g端，RP301是調(diào)幅電位器。IC3026腳輸出信號另一路分別經(jīng)R318、R326引至上、下限電壓比較電路IC303反相輸入端9、13腳，RP305－RP308為下限設(shè)定電位器，＋5V經(jīng)R304－R343接至RP305－RP308上端，其中心頭接So7－1－4、KR1－1－KR1－4，下端接地，RP3－9－RP312為上限設(shè)定電位器。預(yù)置、正常開關(guān)So5在預(yù)置位置時，其一副刀位So5－1將RP305－RP312中心頭經(jīng)So7與IC30131腳接通，使壓力顯示屏顯示預(yù)置壓力。另一副刀位So5－2斷開KR1－KR8的＋12V電源，使預(yù)置正常進(jìn)行，So6用于轉(zhuǎn)換上、下限恒壓值的設(shè)定，So7為八檔互鎖按鍵，依次按下各檔即可完成全部四個通道上、下限壓力值的設(shè)定。IC303是四運(yùn)放電路，4腳接＋5V，11腳－5V，第一級運(yùn)放同相輸入端，10、12腳一路接So6、So7、KR1－4，另一路分別經(jīng)R319、R329接地。9、13腳經(jīng)R320、C311、R328、C314接第一級一個輸出端8、14腳。第二級電壓比較器同相端5、3腳經(jīng)R321、R329接8、14腳，同時經(jīng)C312、C315接6、2腳，反相端6、2經(jīng)R322、R330接地，第二級二個輸出端7、1腳經(jīng)R324、R332分三路，第一路接VD305、VD307，使輸出低電平在OV左右，第二路接R321、R331，形成滯回持性，第三路經(jīng)R323、R325驅(qū)動V301、V302，KR5為下限壓力控制輸出繼電器，KR6為上限壓力控制輸出繼電器，VD306、VD308是瀆流二極管。具體控制過程如下初開機(jī)時，管網(wǎng)壓力未達(dá)到下限壓力設(shè)定值，2C3038／14腳高電位→7／1腳高電位→V301／V302導(dǎo)通→KR5／KR6吸合，KR5吸合→IC304＋12V接通延時0－15分鐘KR7工作→泵起動并自保。KR6吸合→IC305＋12V斷開→KR8不工作不發(fā)出停機(jī)信號。管網(wǎng)壓力升至下限壓力設(shè)定值時→8腳低電位→7腳低電位→V301截止→KR5釋放，但因泵啟動時已自保而繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。因上限設(shè)定壓力值高于下限，14、1腳電位不變，KR8仍釋放。管網(wǎng)壓力繼續(xù)升至上限壓力設(shè)定值時，14腳低電位→1腳低電位，V302截止→KR6釋放→＋12V經(jīng)KR6－1常閉觸頭加至IC305延時0－15分鐘KR8工作→泵停車，從上看出KR7、KR8對應(yīng)于泵手動控制回路中的啟動、停止按鈕。
參照圖5為可編程時間控制電路，主要由IC201、IC202組成。IC202為60HZ標(biāo)準(zhǔn)時基振蕩電路，調(diào)節(jié)C201可使走時精度達(dá)一年±2分鐘。時鐘脈沖由3腳經(jīng)R202引入CPUIC201的8腳，IC201的18、19、20腳外接C206、R205形成300KHZ鋸齒波作為CPU統(tǒng)一工作節(jié)拍。CPUIC201的21－27，5－7腳外接20只編程按鍵，VD228－VD235構(gòu)成鍵盤電路，由此輸入編程信息時間信息顯示屏編程時顯示信息，運(yùn)行時是12小時制電子鐘，其由四只共陰數(shù)碼管VD236－VD239，2只發(fā)光管VD214作AM標(biāo)志、VD213作PM標(biāo)志，另二只發(fā)光管VD226、VD227作點(diǎn)標(biāo)志構(gòu)成。CPUIC201的11－17腳輸出脈沖控制V207－V213，V207－V213c極提供VD236－VD239的輸入信號a－g，VD236－VD239的七個輸入端a－g分別并聯(lián)在一起，V217－V220c極分別接VD236－VD239陽極為其提供導(dǎo)電通路，CPU22－25腳發(fā)出迭通脈沖供V217－V220輪流導(dǎo)通，V331－V334輪流為低電平，從而控制VD236－V239輪流導(dǎo)通工作實(shí)現(xiàn)掃描顯示。CPUIC201的21、26、27腳通過R236－238控制接V214－V216b極，與CPU10－17經(jīng)R220接V206－V213b極共同控制接于V206－V213e極與V214－V216c極間的16只發(fā)光管點(diǎn)燃，以指示時間、程序信息。V206－V213c極經(jīng)R221－R235，VD225，So4接＋12V，R239為VD214，VD217限流電阻，CPUIC201的28，1、2、3腳分別對應(yīng)1－4通道的程序輸出。28，1、2、3分別經(jīng)R208、R211、R214、R217接V202－V205b極，四只三極管b極經(jīng)R209、R212、R215、R218并接e極，KR1－KR4是程序輸出繼電器，KR1－1－KR4－1按程序自動切換下限設(shè)定電位器RP305－RP308，KR1－2－KR4－2則切換上限設(shè)定電位器RP309－RP312，由此完成了時間程序到壓力程序的控制轉(zhuǎn)換，VD205－VD208是四通道輸出指示發(fā)光管，CPU9腳是高電位復(fù)位端，So3是置于面板上的熱啟動按鈕。為防止無交流電時CPU信息丟失，需用＋9V鎳鎘電池供電，VD116－VD218、R103為充電、供電轉(zhuǎn)換元件，So2用來在運(yùn)輸過程中切斷＋9V電池。V201、V202是無交流電時CPU降低功耗三極管。交流供電時，V201、V221b極分別經(jīng)R240、R206接＋12V，經(jīng)R207、R241接地而飽和導(dǎo)通，V214－V220e極經(jīng)V221c－e接地。時間信息顯示屏按節(jié)拍點(diǎn)燃。V202－V205e極經(jīng)V201c－e接地，四個通道按程序工作。直流供電時，V201、V221截止，V202－V205，V214－V220均懸空，從而有效地降低了CPU的功耗，實(shí)測無V201、V221轉(zhuǎn)換時，CPU直流功耗0.185W，切換后僅0.054W。由于該機(jī)晝夜工作，運(yùn)行時可打開顯示開關(guān)So4，切斷壓力顯示屏和時間信息顯示屏的工作電源，降低功耗，提高可靠性。
參照圖6是延時開、關(guān)保護(hù)和電源電路。電源由變壓器、整流器、穩(wěn)壓器組成，向整機(jī)提供±5V、±10V、±12V直流電源。延時開、關(guān)機(jī)電路由IC304、IC305接外圍元件構(gòu)成。IC304、IC305均是精密時基電路NE555，在這里接成延時用。IC304是延時開機(jī)電路，4、8腳經(jīng)下限壓力控制繼電器KR5－1常開頭接＋12V電源，電阻R336，時間調(diào)節(jié)電位器RP303、C318接IC304的6腳，是延時元件。6、7腳間接VD309，是C318放電元件，2腳經(jīng)R334接＋12V，R355、C317接地，1腳接地，3腳外接KR7是開機(jī)繼電器。IC305是延時關(guān)機(jī)電路。IC305的4、8腳經(jīng)上限壓力控制繼電器KR6－1帶閉頭接＋12V，KR8為停機(jī)繼電器，其余元件聯(lián)接同IC305。
整機(jī)工作過程如下管網(wǎng)壓力的變化由遠(yuǎn)傳壓力表YTZ－150轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)IC302放大后分二路，一路送至IC301驅(qū)動壓力顯示屏點(diǎn)燃顯示壓力，另一路分別引至四運(yùn)放電路IC303兩個反相端9腳、13腳，IC303兩個同相端10、12腳外接壓力設(shè)定電位器RP305－RP312及壓力設(shè)定電位器程序切換電路KR1－KR4，KR1－KR4由可編程時間控制電路IC201控制按輸入程序自動輪流工作。從而完成了時間編程向壓力編程的轉(zhuǎn)換。So71－8。IC303第一級輸出端8、14腳分別引至電壓比較電路同相端5、3腳，電壓比較的結(jié)果由兩個輸出端7、1輸出引至V301、V302，用來驅(qū)動下限壓力輸出繼電器KR5，上限壓力輸出繼電器KR6，KR5接通＋12V電源至開機(jī)延時電路IC304進(jìn)而驅(qū)動開機(jī)繼電器KR7，KR6－1控制＋12V電源至關(guān)機(jī)延時電路IC305，進(jìn)而驅(qū)動關(guān)機(jī)繼電器KR8。KR7、KR8分別對應(yīng)于井泵手動控制電路中的啟動、停止按鈕。
權(quán)利要求1.一種可編程壓力控制器，具有機(jī)殼、前面板、后背板，前面板上裝有電源開關(guān)、時間信息顯示屏、壓力顯示屏、編程輸入按鍵、顯示發(fā)光管、編程開關(guān)顯示發(fā)光管、編程通道、指示發(fā)光管、預(yù)設(shè)按鍵、上下限設(shè)定電位器旋鈕、顯示開關(guān)、熱啟動按鈕、預(yù)置正常開關(guān)、上、下限設(shè)定轉(zhuǎn)換開關(guān)，后背板裝有電源輸入、繼電器觸頭輸出插孔、遠(yuǎn)傳壓力表接口、備用電池開關(guān)、保險絲座、調(diào)零電位器、調(diào)幅電位器，機(jī)殼內(nèi)裝有電子線路板，裝有電子元器件、電源電路、電子控制線路，其特征是電子控制線路由壓力控制與顯示電路，可編程時間控制電路、延時開、關(guān)機(jī)保護(hù)電路構(gòu)成，壓力控制與顯示電路主要由遠(yuǎn)傳壓力表，前置放大器IC302，調(diào)零電位器RP302，上、下限壓力預(yù)設(shè)電位器RP305-RP312，預(yù)置正常開關(guān)So5，上、下限設(shè)定轉(zhuǎn)換開關(guān)So6，預(yù)設(shè)按鍵So7，壓力控制比較電路IC303，上、下限壓力控制輸出繼電器KR7、KR8，顯示開關(guān)So4，壓力顯示驅(qū)動電路IC301，調(diào)幅電位器RP301，數(shù)碼管VD301-304構(gòu)成，可編程時間控制電路由CPU、時鐘振蕩、編程按鍵、程序輸出繼電器KR1-KR4，時間信息顯示屏、熱啟動按鈕So3，備用電池、備用電池開關(guān)So2組成，電源及延時開、關(guān)機(jī)保護(hù)電路由變壓器、整流器、穩(wěn)壓器、延時開機(jī)電路IC304、延時關(guān)機(jī)電路IC305、延時時間調(diào)節(jié)電位器RP303、RP304，井泵電機(jī)控制繼電器KR7、KR8組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可編程壓力控制器，其特征是壓力控制與顯示電路中前置放大器IC302的3、2腳為同、反相信號輸入端，IC302的2腳經(jīng)R311、C304接地并經(jīng)R315、C310、R316接6腳，7腳接＋5V，并接RP302中心抽頭；顯示電路由IC301、VD301－VD304構(gòu)成，IC301的1腳接＋5V，26腳接－5V，21、30、32、35接地，2－8腳接VD301，9－14、25腳接VD302，15－18、22－24腳接VD303，19－20腳接VD304；IC303是四運(yùn)放電路，第一級運(yùn)放同相輸入端10、12腳一路接So6、So7、KP1－4，另一路分別經(jīng)R319、R329接地，9、13腳經(jīng)R320、C311、R328、C314接第一級一個輸出端8、14腳，第二級電壓比較器同相端5、3腳經(jīng)R321、R329接8、14腳，同時經(jīng)C312、C315接6、2腳，反相端6、2經(jīng)R322、R330接地，第二級二個輸出端7、1腳經(jīng)R324、R332分三路，第一路接VD305、VD307，第二路接R321、R331，第三路經(jīng)R323、R325驅(qū)動V301、V302，KR5為下限壓力控制輸出繼電器，KR6為上限壓力控制輸出繼電器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可編程壓力控制器，其特征是可編程時間控制電路中標(biāo)準(zhǔn)時基振蕩電路IC202的3腳經(jīng)R202引入CPUIC201的8腳，IC201的18、19、20腳外接C206、R205，IC201的21－27，5、7腳外接編程按鍵VD228－VD235，構(gòu)成鍵盤電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可編程壓力控制器，其特征是延時開、關(guān)保護(hù)電路中，延時開機(jī)電路IC304的4、8腳經(jīng)下限壓力控制繼電器KR5－1常開頭接＋12V電源，電阻R336、時間調(diào)節(jié)電位器RP303、C318接IC304的6腳，6、7腳間接VD309，2腳經(jīng)R334接＋12V，1腳接地，3腳外接開機(jī)繼電器KR7，延時關(guān)機(jī)電路IC305的4、8腳經(jīng)上限壓力控制繼電器KR6－1常閉頭接＋12V。
專利摘要本實(shí)用新型可編程壓力控制器是一種壓力自動控制裝置，可廣泛適于供水系統(tǒng)、供液系統(tǒng)自動控制壓力用。結(jié)構(gòu)具有機(jī)殼、前面板、后背板，前面板上裝在電源開關(guān)、時間信息顯示屏、壓力顯示屏、各種按鍵、轉(zhuǎn)換開關(guān)等，各背板裝有電源輸入遠(yuǎn)傳壓力表接口等，機(jī)殼內(nèi)裝有電子線路、電子元器件、電子控制線路。其特征是電子控制線路由壓力控制與顯示電路可編程時間控制電路、電源與延時開、關(guān)機(jī)保護(hù)電路構(gòu)成。該控制裝置功能齊全、操作簡便。
文檔編號G05D16/20GK2200195SQ9424209
公開日1995年6月7日 申請日期1994年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月20日
發(fā)明者王益民, 杜心雄 申請人:王益民, 杜心雄