專利名稱：步進循環預定控制器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種步進循環預定控制器。適合于把各種物質流量經傳感器轉換成電控制信號實施累加，并且按人工預先給定值實施自動控制的裝置。
現有的同類裝置一般采用由晶體管等組成的電子電路。元件易老化，壽命短。斷電后記憶消失不能承前繼后工作。更不適合在電力電網中不間斷地工作。
本發明的目的在于提供一種正常運行中不耗電，或耗極少電能，壽命長，適宜在電力電路中長期運行并且突然斷電通電后仍能按原狀態承前繼后工作的步進循環預定控制器。
本發明的任務是由擔任二種主要功能的隨機數字輸入步進器和預給定步進器，繼電器等完成的。
(一) 步進循環預定控制器，參看
圖1、圖2、圖3、圖4。將兩只具有三組m個觸點的步進式繼電器(可以由步進電機驅動，或者由微電機驅動等)下稱步進器。將兩只分別有m個觸點的步進器按圖1的方式連接。步進器BJA與BJB的第Ⅰ組m個觸點分別一一對應連接。BJA的滑動觸點AⅠa接電源。而BJB的滑動觸點AⅠb與控制繼電器Jk電磁繞組連接，另一端與電源連接。控制繼電器Jk的常開觸點Jk1輸出控制信號。
步進器BJA與BJB的第二組m個觸點分別與發光二極管負極連接。發光二極管的正極與電源正極連接。步進器BJA和BJB的滑觸點一并接于電源負極。
步進器第三組m個觸點。應該分別把步進器BJB的各個觸點與步進器BJA對應觸點按所需位數落后連接。圖中1BJB落后BJA1位連接。步進器BJA的滑觸點Ama與電源連接。步進器BJB的滑觸點Amb與制鎖繼電器JL的電磁繞組連接。其另一端接電源。
手動按鈕NA與數字轉換傳感器的輸出觸點SD并聯后與步進器BJA的起動繞組QDA連接。另一端接電源。手動按鈕NB與輸入繼電器JS的常開觸點JS1并聯后與步進器BJB的起動繞組QDB連接。另一端與電源連接。
卡片識別輸入電路讀數識別開關NA1、NB1并聯。其一端與電源連接，而另一端與監別微動開關K1、K2、K3串聯連接，K3的另一端與輸入繼電器常開觸點JS2連接，JS2另一端與按鈕NA1、NB1連接。電磁鎖電磁繞組S2與制鎖繼電器JL的常閉觸點JL2連接，其另一端接電源，電磁銷S電磁繞組一端接電源，另一端與常閉點JL和常開點JS2串連后與電源連接。
(二) m進制n進位循環預定控制器，參照圖8。
將具有四組m＋1個觸點的步進器按圖8所示連接。步進器第Ⅰ組觸點BJ1與BJ2的觸點對應連接，BJ3與BJ4觸點對應連接……BJn與BJ(n＋1)的觸點對應連接。BJ1的滑觸點AⅠ1接電源。BJ2的滑觸點AⅠ2與BJ3的滑觸點AⅠ3連接。BJ4的滑觸點AI4…BJn的滑觸點AⅠn與BJ(n－1)的滑觸點連接。AⅠ(n＋1)與控制繼電器JK連接，其另一端與電源連接。控制繼電器JK的常開觸點發出控制信號。
步進器BJ1、BJ2、BJ3……BJ(n＋1)的第Ⅱ組滑觸點AⅡ1、AⅡ2、AⅡ3……AⅡ(n＋1)全部與電源連接。進位觸點m與其相臨高位步進器起動繞組連接與進位擲零繼電器Jj連接。例如步進器BJ1的第Ⅱ組的m觸點，與相臨高位BJ3的起動繞組QD3的輸入端連接。該點還應該與進位擲0繼電器Jj1的電磁繞組連接。還應該與進位擲零繼電器Jj3的常開觸點Jj3a連接。Bj3的m觸點依上述處理，以下各級依次接完。但最高位的步進器BJn和BJ(n＋1)只需m個觸點。
步進器第三組觸點步進器BJ1、BJ2、BJ3……BJ(n＋1)的滑觸點全部接電源負極。步進器觸點分別與發光二極管負極連接。各發光二極管正極與電源正極連接。
步進器第Ⅳ組觸點步進器BJ1的滑觸點接電源。BJ2滑觸點與BJ3的滑觸點連接。BJ4與BJ5滑觸點連接，……BJn與BJn－1滑觸點相接。BJ(n＋1)的滑觸點與制鎖繼電器JL的電磁繞組連接，其另一端接電源。步進器BJ1與BJ2；BJ3與BJ4……BJn與BJ(n＋1)各位預給定步進器的觸點應落后隨機數字輸入步進器按所需觸點位數連接。圖8示預給定步進器落后隨機數字輸入步進器二位。
圖4為卡片識別輸入電路。記數微動開關NA1、NB1并聯與電源連接，另一端與微動開關K1、K2K3和輸入繼電器常開觸點JS2連接。給定輸入繼電器JS的電磁繞組與微動開關K1、K2、K3串連連接還與其常開觸點JS3連接。其另一端接電源。給定輸入繼電器JS的常開觸點JS1與手動按鈕并聯后與步進器BJ2的起動繞組QD2連接，另一端接電源。其常開觸點JS2與制鎖繼電器JL的常閉觸點連接。JL常閉觸點與電磁鎖繞組S連接，另一端接電源。前門電磁鎖S2的繞組與制鎖繼電器JL的常閉觸點JL2連接，JL2的另一端接電源。電磁鎖S2的電磁繞組另一端接電源。
圖面說明
圖1為步進式循環預定控制器的電氣原理圖。
圖2為卡片輸入接口布置圖。
圖3為輸入卡片。
圖4為卡片輸入接口電氣工作原理圖。
圖5為電量自動銷售器面板布置圖。
圖6為電量自動銷售器內部元件布置圖。
圖8為m進制n位循環預定控制器電氣原理圖。
圖7為電量自動銷售器的方塊系統圖。
圖1，圖8中BJA、BJB具有三組觸點轉換組合的步進器。BJ1BJ2、BJ3、BJ4……BJn、BJ(n＋1)為具有四組觸點轉換組合的步進器。QD1、QD2、QD3、QD4……QDn、QD(n＋1)為步進器的起動繞組。D1、D2、D3……Dm、Dm＋1為發光二極管AⅠ1、AⅠ2、AⅠ3、AⅠ4……AⅠn、AⅠ(n＋1)。AⅡ1、AⅡ2AⅡ3、AⅡ4……AⅡn、AⅡ(n＋1)。AⅢ1、AⅢ2、AⅢ3、AⅢ4……AⅢn、AⅢ(n＋1)。AⅣ1、AⅣ2、AⅣ3、AⅣ4……AⅣn、AⅣ(n＋1)。AⅠa、AⅠb、AⅡa、AⅡb、AⅢa、AⅢb。為步進器的滑動觸點。標有1、2、3、4……m、m＋1為觸點轉換組合的靜觸點。JK為控制繼電器或接觸器。JK1為控制信號輸出觸點。K為顯示開關。B為保險絲。BY為變壓器。DY為整流二極管。C為電解電容。W為可變電阻。JL為制鎖繼電器。JL1、JL2為制鎖繼電器常閉觸點。S為卡片輸入接口后口鎖。S2為卡片輸入接口前口鎖。NA、NB、N1、N2、N4……Nn、N(n＋1)為手動輸入調整按鈕。SD為隨機數字輸入觸點。JS1、JS2、JS3為輸入繼電器常開觸點。Jj1、Jj2、Jj3、Jj4……Jjn、Jj(n＋1)為進位擲0繼電器。Jj1a、Jj2a、Jj3a、Jj4a……Jjna、Jj(n＋1)a為進位擲0繼電器常開觸點。
圖2中Ⅰ為卡片輸入接口殼體。Ⅱ為K1、K2、K3，微動開關按裝孔。Ⅲ為前口鎖。Ⅳ為后口鎖。Ⅴ為NA1微動開關按裝口。Ⅵ為NB1微動開關按裝口。Ⅶ為殼體。
圖3為輸入卡片。
圖4為NA1、NB1記數微動開關。K1、K2、K3為識別微動開關。JS為給定輸入繼電器。JS3為其常開觸點。
圖5、圖6Ⅰ為電度表。Ⅱ為殼體。Ⅲ為卡片輸入接口。Ⅳ為電度數手動調整。Ⅴ為卡片數字手動調整。Ⅵ為卡片輸入數字顯示。Ⅶ為電度數顯示。Ⅷ為顯示開關。
為卡片箱鎖。
為卡片箱門。
為安裝孔。Ⅰa為付費步進器。Ⅰb為耗電量步進器。
以下結合附圖詳述其工作原理圖1中隨機數字輸入步進器BJA、預給定步進器BJB，各自驅動三組觸點轉換組合。其滑觸點依次接通其對應的各個觸點。步進器BJA、BJB的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組的觸點轉換系統。自成體系。當驅動電信號到來時，驅動繞組產生電磁力，在其作用下按箭頭方向步進。進一步各個觸點轉換組合中的滑觸點就與一個靜觸點相接觸。在驅動電信號的作用下，三組滑觸點與靜觸點依次循環接通。各自構成循環接通觸點轉換系統。當電驅動信號停止時，則接通之觸點及其步進的步數被記憶在其中。圖1中步進器BJA的功能為隨機數字輸入累加儲存器；步進器BJB為給定數值儲存器。步進器BjA、BjB的Ⅰ組觸點轉換組合按照BJA的1＃觸點與BjB的1＃觸點；BjA的2＃觸點與BjB的2＃觸點；……BjA的m＃觸點與BjB的m＃觸點對應連接。
預給定步進器主要功能為按人工要求輸入所需數值。輸入方法可以采用按鈕輸入、卡片輸入、光電輸入等。
隨機數字輸入步進器，接受傳感器送來的記數電信號實施累計。
當隨機數字輸入步進器記數與預給定步進器給定數一致時。即可發出控制信號。圖1示當手動按鈕N1，或者輸入觸點SD閉合時，步進器BJB的驅動繞組QDB有電流通過。銜鐵吸下，驅動齒盤，帶動Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組觸點同步步進，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組滑觸點與2＃靜觸點接觸，完成了由1＃觸點步進到2＃觸點。當按鈕或者輸入觸點SD斷開，銜鐵復位。為下個電控制信號到來做好準備。
在電信號的驅動下。滑觸點與最后一位m＃靜觸點接觸時，如果再有電信號驅動步進器時滑觸點便可再次與1＃靜觸點接觸。因此步進器可以循環工作。
預給定步進器BJB和隨機數字輸入步進器的第Ⅱ組觸點的各個靜觸點接有發光二極管。當有信號輸入時，步進器便工作，相應觸點的發光二極管便發光顯示出步進器內儲存數據狀況。
預給定步進器BJB和隨機數字輸入步進器隨著控制信號的輸入各自的滑觸點不斷變換。當分別接通用導線連接的對應靜觸點時制鎖繼電器JL便工作，發出停止輸入預給定值的信號。
圖8布置的m進制n進位的預定控制器。該布置可以按不同的要求選擇進位制和進位數。實現了根據不同設備之要求，大容量的預給定自動控制的要求。圖8示所布置的n＋1位，需步進器n＋1個。m進制則需每組靜觸點m＋1個。每個步進器需四組觸點轉換組合。預給定步進器，個位數為BJ2；十位為BJ4；……n位數為BJ(n＋1)。隨機數字輸入步進器為，個位數BJ1；十位數Bj3；……n位數為Bjn。二種功能步進器各自的第Ⅰ組觸點轉換組合BJ1與BJ2；BJ3與BJ4……BJn與BJ(n＋1)的觸點一一對應連接。預給定數值由輸入觸點JS1或者手動按鈕輸入。JS1閉合時BJ2的驅動繞組驅動各組的滑觸點與對應的下一個滑觸點接觸。同理隨機數字輸入步進器BJ1由SD或者手動按鈕輸入，在隨機電信號的作用下，對數字記憶處理。
隨著電信號的輸入。各滑觸點步進到最末一位與m＃觸點接觸。電源經第Ⅱ組觸點轉換組合滑觸點AⅡ2經m＃觸點與十位的步進器BJ4的驅動繞組QD4連接，銜鐵吸合，步進器BJ4由0(0＃觸點)位進到1(1＃觸點)位。同時個位進位擲0繼電器Jj2工作，其常開觸點Jj2a閉合，步進器BJ2的繞組QD2工作，使步進器BJ2由最高數m擲到0位，隨之進位擲0繼電器Jj2停止工作步進器BJ2、BJ4銜鐵復位為下次進位信號到來做好準備。當BJ4的滑觸點步進到最末位時同樣向BJ6發出進位信號和自身擲零信號。……直到累計進到n位數BJ(n＋1)。
隨機數字輸入步進器由輸入隨機數字電信號的驅動，由常開觸點SD輸入。進位工作方式與上述相同。
在隨機數字輸入步進器和預給定輸入步進器的第Ⅰ組觸點轉換組合中，編號對應相同的觸點相連接，圖8示。它們分別為個位與個位相比較，十位與十位相比較……。當其滑觸點分別與同一編號觸點接觸時，則電源由步進器BJ1的滑觸點AⅠ1經其靜觸點，經過步進器BJ2的滑觸點到AⅠ2，經過BJ3的滑觸點AⅠ3……經過BJn的滑觸點AⅠn和BJn和BJ(n＋1)的靜觸點，經過BJ(n＋1)的滑觸點AⅠ(n＋1)與控制繼電器JK連接。JK工作，其常開觸點輸出控制信號。
隨機數字輸入步進器的第Ⅱ組觸點轉換組合發出進位信號。使本位擲0，使相臨高位進1。
隨機數字輸入步進器和預給定步進器的第Ⅲ組觸點轉換組合，其各個滑觸點均接電源負極，各個靜觸點接發光二極管負極，其發光二極管正極接電源正極。當滑觸點與相應靜觸點接觸時發光二極管發光，表示步進器數據的儲存狀態。
隨機數字輸入步進器和預給定步進器的第Ⅳ組觸點轉換組合。預給定步進器使每位的每個靜觸點落后隨機數字輸入步進器相應觸點數位的觸點相連接。當兩步進器的滑觸點與相連接的觸點接觸時，電源由AⅣ1經每位步進器滑觸點與靜觸點串聯，使制鎖繼電器JL工作。制鎖繼電器JL的常閉點發出制鎖信號。拒絕人工輸入預給定值。
圖8布置的m進制n進位循環預定控制器，每位的輸入端均裝有手動按鈕，可以進行手動調節。
步進預定控制器的預給定值可以采用卡片輸入接口，與封閉的機殼裝為一體。圖4示電路微動開關K1、K2、K3為卡片識別開關。NA1、NB1為記數微動開關，JS為輸入繼電器。圖3為卡片。當卡片不符合圖3的要求時，微動開關K1、K2、K3電路不通，輸入繼電器不工作。電磁鎖S擋住卡片輸入接口后門。由于預給定數值不滿所以前口電磁鎖S2工作前口打開。當卡片輸入時，由于后口電磁鎖阻擋而就位。K1、K3露出孔外，K2壓下，NA1、NB1到位壓下，電路接通，輸入繼電器JS工作，其JS3自保。JS2閉合使電磁鎖打開。預給定輸入繼電器的常開觸點JS1閉合步進器BJB步進一次記數。當第二張卡片輸入時將第一張卡片頂入箱中，同時電路斷開。輸入繼電器JS和步進器BJB銜鐵復位為第二張卡片輸入做好準備。當卡片輸入數滿時，制鎖繼電器JL工作前卡片輸入口被擋住。拒絕卡片輸入。卡片口內不許長久存放卡片。
實施例按圖1的布置具有三組觸點轉換組合，每個組合有28個靜觸點，兩只繼電式步進器，其驅動繞組QDA、QDB的工作電壓用220
。選用圖2、圖3、圖4所示的卡片輸入接口。制鎖繼電器JL的電磁繞組，電磁鎖S和S2的電磁繞組、輸入繼電器JS的電磁繞組均選用工作電壓為220V交流電。各繼電器所屬觸點容量均為2。5A。控制繼電器JK選用其電磁繞組為220V的三相接觸器。記數觸點SD選擇電度表中機械計數器作為電量數字轉換傳感器。選用轉動圈(為10度電)驅動SD一次的凸輪。這樣用戶的耗電量便不斷累加在隨機數字步進器BJA中。當用戶向供電部門購買到如圖3示的卡片(卡片面值為10度)，通過卡片輸入接口。儲存于預給定輸入步進器中。當耗電量恰好與輸入到步進循環預定控制器的數值時。則接觸器JK吸合。JK所帶動的常閉觸點切斷電路供電。當把卡片及時輸入時供電線路接通繼續以卡片面值供電。顯示開關K合上則相應發光二極管發光，顯示出隨機數字輸入電量與卡片輸入進該器電量的情況。指導卡片輸入時機。當卡片滿足最大限量時卡片輸入接口自動關閉拒絕收卡。
該電量銷售器；與負荷控制器；負荷報警器；延時控制器；鐘控可調時區控制器；聯合應用，可使電力調度及電量分配，以及電量消耗管理、收費管理達到較理想的狀態。如圖7示。
權利要求1.一種步進式循環預定控制器，具有殼體，步進器，繼電器，按鈕，其特征在于按鈕和記數輸入觸點與隨機數字輸入步進器驅動繞組連接，手動按鈕和預給定輸入觸點與預給定輸入步進器驅動繞組連接，二種功能步進器的各觸點轉換組合的觸點--對應連接，其滑觸點分別接電源和控制繼電器，另一組驅動制鎖繼電器的觸點組合，預給定輸入步進器的觸點連線應落后于隨機數字輸入步進器數位連接，具有m進制n位循環預定控制器各對應步進器的進位觸點，與進位擲0繼電器電磁繞組與自己的常閉觸點連接，該點與對應步進器的起動繞組連接，步進器的進位觸點應與相鄰高位連接，步進器的另一組觸點轉換組合的各靜觸點應接指示燈。
專利摘要步進循環預定控制器。主要由步進器，輸入部件，繼電器所構成。可以自動記錄儲存隨機數據。可以預選輸入給定值。隨機輸入數據與給定值相等時發出控制信號的裝置。工作部任瞬時動作，耗電極少。斷電后再通電可按原程序承前繼后地工作。適合在長期運行的電網中工作和機器設備中運用。
文檔編號G05G19/00GK2052554SQ89210788
公開日1990年2月7日 申請日期1989年2月1日 優先權日1989年2月1日
發明者張友良 申請人:張友良