CN110379527A - 应用于核电站盘台系统的显示及控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及核电站控制及保护技术领域，特别是涉及一种应用于核电站盘台系统的显示及控制装置，用于输出一设定电压信号至外部调节系统，所述装置包括：按键电路，包括薄膜按键，所述按键电路基于用户对所述薄膜按键的按压操作输出控制信号；可逆计数电路，包括计数器，与所述按键电路连接，用于根据所述控制信号控制计数器进行计数、并在计数完成后输出设定电压信号；显示驱动电路，与可逆计数电路连接，用于接收设定电压信号，并将设定电压信号转换成与所述设定电压信号成比例的设定值显示信号；显示电路，与所述显示驱动电路连接，用于将设定值显示信号转换成数字显示信号，并对所述数字显示信号进行显示。本申请可提高设备的稳定性，减小误差。

Description

应用于核电站盘台系统的显示及控制装置

技术领域

本发明涉及核电站控制及保护技术领域，特别是涉及一种应用于核电站盘台系统的显示及控制装置。

背景技术

核电站盘点系统也称为数字化仪控系统，其作为核电站的中枢神经系统，其所具有的数字化程度高低在一定程度上决定了核电站的运行效率、运行稳定性及设备可靠性。传统的应用于核电站盘台系统的显示及控制装置，例如FE7N61型控制插件，其主要由FE7K61双速手动加载单元和FE1G81电压显示插件组成，FE7K61双速手动加载单元采用行程开关来实现手动加载，FE1G81电压显示插件主要采用指针表来实现设定数值的显示，其主要存在以下问题：调节精度和显示精度通常较低，并且当指针卡涩或者行程开关卡涩时存在指示误差较大。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种应用于核电站盘台系统的显示及控制装置。

一种应用于核电站盘台系统的显示及控制装置，与外部调节系统连接，用于输出一设定电压信号至所述外部调节系统，所述装置包括：

按键电路，包括薄膜按键，所述按键电路基于用户对所述薄膜按键的按压操作输出控制信号；

可逆计数电路，包括计数器，与所述按键电路连接，用于根据所述控制信号控制所述计数器进行计数、并在计数完成后输出设定电压信号；

显示驱动电路，与所述可逆计数电路连接，用于接收所述设定电压信号，并将所述设定电压信号转换成与所述设定电压信号成比例的设定值显示信号；

显示电路，与所述显示驱动电路连接，用于将所述设定值显示信号转换成数字显示信号，并对所述数字显示信号进行显示。

在其中一个实施例中，所述按键电路包括两个薄膜按键，两个薄膜按键分别为上升按键和下降按键；所述按键电路基于用户对所述上升薄膜按键或下降薄膜按键的按压操作输出上升控制信号或下降控制信号；

所述计数器根据所述上升控制信号或下降控制信号进行加计数或减计数。

在其中一个实施例中，所述可逆计数电路还包括：

计数器逻辑电路，连接在所述按键电路和所述计数器之间，用于根据所述上升控制信号输出逻辑高电平信号或根据所述下降控制信号输出逻辑低电平信号；

所述计数器根据所述逻辑高电平信号进行加计数或根据所述下逻辑低电平信号进行减计数。

在其中一个实施例中，所述可逆计数电路还包括：

数模转换器，与所述计数器连接，用于输出与所述计数器当前计数成比例的模拟电压信号；

阻抗匹配器，与所述数模转换器连接，用于对所述模拟电压信号进行阻抗匹配。

在其中一个实施例中，所述显示及控制装置还包括：

V/I转换电路，与所述阻抗匹配器连接，用于将进行阻抗匹配后的所述模拟电压信号转换成电流信号。

在其中一个实施例中，所述显示驱动电路包括：

设定值转换电路，与所述V/I转换电路连接，包括一采样电阻，用于将流经所述采样电阻的设定电压信号转换成与所述设定电压信号成比例的设定值显示信号。

在其中一个实施例中，所述显示电路包括一显示芯片，所述显示芯片的输入端与所述设定值转换电路的输出端连接，所述显示芯片用于将所述设定值显示信号转换成数字显示信号。

在其中一个实施例中，所述显示驱动电路还包括：

限幅调节电路，与所述设定值转换电路连接，用于对所述设定电压信号的幅值进行调节。

在其中一个实施例中，所述显示及控制装置还包括：

比较判定电路，与所述限幅调节电路连接，用于判断经所述限幅调节电路调节后的所述测量电压信号是否在预设阈值范围。

在其中一个实施例中，所述显示及控制装置还包括：

复用电路，与所述比较判定电路连接，用于在所述设定电压信号不在预设阈值范围时输出显示复用信号；所述显示复用信号用于驱动所述显示电路进行显示。

上述应用于核电站盘台系统的显示及控制装置，将原有采用行程开关进行加载更换成采用薄膜按键方式来操作，可提高系统的运行效率和控制质量，同时，将原有的指针显示更换为数码管显示，可以提高设备的稳定性，减小误差。

附图说明

图1为一实施例中的应用于核电站盘台系统的显示及控制装置的结构示意图；

图2为另一实施例中的应用于核电站盘台系统的显示及控制装置的结构示意图；

图3为一实施例中的按键电路的原理示意图；

图4为一实施例中的计数器逻辑电路的原理示意图；

图5为一实施例中的可逆计数电路的原理示意图；

图6为一实施例中的计数器限幅电路的原理示意图；

图7为一实施例中的V/I转换电路的原理示意图；

图8为一实施例中的电源电路的原理示意图；

图9为一实施例中的电源转换电路的原理示意图；

图10为一实施例中的显示驱动电路的原理示意图；

图11为一实施例中的显示电路的原理示意图；

图12为一实施例中的比较判定电路的原理示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

核电站盘点系统也称为数字化仪控系统，其作为核电站的中枢神经系统，其所具有的数字化程度高低在一定程度上决定了核电站的运行效率、运行稳定性及设备可靠性。传统的应用于核电站盘台系统的显示及设定装置，例如FE7N61型，其可以实现对液位、温度等指标的测量和设定，现有的FE7N61型控制插件由FE7K61双速手动加载单元和FE1G81电压显示插件组成，FE7K61双速手动加载单元采用行程开关来实现手动加载，FE1G81电压显示插件主要采用指针表来实现设定数值的显示，其接收的输入信号为面板的手动上升或下降振荡信号；FE7K61双速手动加载单元涉及到的主要参数包括：供电电源为22VDC-33VDC；输入信号为面板手动上升或下降振荡信号；显示方式为0-100刻度指针显示，指示范围0～100，指示精度3％；输出信号4-20mA；功耗无；使用温度0-50℃；环境湿度55％±15％；绝缘电阻：500VDC下100兆欧；安全级：无；安装方式：插装；接口：线至板标准端子块(外部)35针插座(内部)。可以看出，FE7K61双速手动加载单元采用行程开关来实现手动加载，FE1G81电压显示插件主要采用指针表来实现测量数值的显示；由于主要采用行程开关进行手动加载以及通过指针进行测量数值的显示，所以其加载精度和显示精度通常较低，并且当指针卡涩或行程开关卡涩时存在指示误差较大等问题，为整个盘台系统的运行效率、设定精度和设备可靠性带来了一定程度的影响。

基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的技术方案，本申请将通过以下实施例进行详细描述。

请参阅图1，为本申请所提供的应用于核电站盘台系统的显示及控制装置的结构示意图。该显示及控制装置2与外部调节系统1连接，用于输出一设定电压信号至所述外部调节系统1，所述装置2可以包括：按键电路210，可逆计数电路220，显示驱动电路230及显示电路240。其中，按键电路210包括薄膜按键(图1未示)，所述按键电路210基于用户对所述薄膜按键的按压操作输出控制信号；所述可逆计数电路220包括计数器(图1未示)，与所述按键电路210连接，用于根据所述控制信号控制所述计数器进行计数、并在计数完成后输出设定电压信号；显示驱动电路230与所述可逆计数电路220连接，用于接收所述设定电压信号，并将所述设定电压信号转换成与所述设定电压信号成比例的设定值显示信号；所述显示电路240与所述显示驱动电路230连接，用于将所述设定值显示信号转换成数字显示信号，并对所述数字显示信号进行显示。进一步地，请辅助参阅图2，本申请的显示电路240还设置有经所述数字显示信号驱动的共阳极数码显示管，本具体实施例中，用于显示的共阳极数码显示管的数量可以为三个。

上述应用于核电站盘台系统的显示及控制装置，将原有通过按钮进行加载更换成采用薄膜按键方式来操作，可提高系统的运行效率和控制质量，同时，将原有的指针显示更换为数码管显示，可以提高设备的稳定性，减小误差。

在一个所述按键电路210可以包括两个薄膜按键(图1未示)，两个薄膜按键分别为上升按键(图1未示)和下降按键(图1未示)；所述按键电路210基于用户对所述上升薄膜按键的按压操作输出上升控制信号或基于用户对下降薄膜按键的按压操作输出下降控制信号；其中，所述按压操作可以为单按或长按，长按的时长为大于等于2S，对于按压时长的确定可通过计数器内部的时钟实现；所述计数器根据所述上升控制信号进行加计数或根据所述下降控制信号进行减计数。进一步地，本申请的按键电路还210可以包括MAX6817芯片、逻辑驱动电路以及COMS模拟开关；该MAX6817芯片不仅具有良好的消抖功能，同时还具有15KV的ESD静电释放防护功能，可以有效的避免静电损坏。

为了实现对用户按压薄膜按键的准确响应，请参阅图2，本申请的可逆计数电路220除了包括计数器224以外，还可以包括计数器逻辑电路222，该计数器逻辑电路222连接在所述按键电路210和所述计数器224之间，用于根据所述上升控制信号输出逻辑高电平信号或根据所述下降控制信号输出逻辑低电平信号；所述计数器224根据所述逻辑高电平信号进行加计数或根据所述下逻辑低电平信号进行减计数。示例性地，逻辑高电平信号可以为逻辑“1”，逻辑低电平信号可以为逻辑“0”，计数器224接收到逻辑电平“1”时，进行加计数，接收到逻辑电平“0”时，进行减计数，通常情况下，计数器224的加计数和减计数是逐步的。

进一步地，请继续参阅图2，可逆计数电路220还可以包括数模转换器226和阻抗匹配器228；其中，数模转换器226与所述计数器224连接，用于输出与所述计数器224当前计数成比例的模拟电压信号；阻抗匹配器228与所述数模转换器226连接，用于对所述模拟电压信号进行阻抗匹配、并将阻抗匹配后的电压信号输出。

更进一步地，请继续参阅图2，所述显示及控制装置2还可以包括：V/I转换电路250，与所述阻抗匹配器228连接，用于将进行阻抗匹配后的所述模拟电压信号转换成电流信号。阻抗匹配器228可以采用一个放大器来对模拟电压信号进行匹配。

为了保证计数器224的容量超过计数上下限而无法进一步工作的情况，本申请的可逆计数电路还可以包括计数器限幅电路(图2未示)，与所述计数器224连接，用于对所述计数器224的计数限值进行调节，具体来说，只要计数器224的计数未超过上下限值，那么计数器限幅电路的输出均为高电平，反之，输出为低电平。

在一个实施例中，请继续参阅图2，该显示驱动电路230可以包括设定值转换电路232，与所述V/I转换电路250连接，包括一采样电阻(图2未示)，用于将流经所述采样电阻的设定电压信号转换成与所述设定电压信号成比例的设定值显示信号。具体地，该设定值转换电路232给流经所述采样电阻的设定电压信号一个-1V的偏置电压，与设定电压信号相加之后，将设定电压变为以0V为零点电压的信号，通常情况下，流经采样电阻的设定电压信号在1-5VDC范围，经过偏置电压的叠加之后，会得到0-4VDC的设定电压信号，然后再将0-4VDC的电压信号调节成0-0.1V量程的设定值显示信号输出至后级电路，便于后级电路的计算及处理。

进一步地，请继续参阅图2，该显示电路240可以包括一显示芯片242，所述显示芯片242的输入端与所述设定值转换电路232的输出端连接，所述显示芯片242用于将所述设定值显示信号转换成数字显示信号。具体地，该显示芯片242可以为ICL7107型芯片，该芯片242可以将0-0.1V量程的设定值显示信号转换成与之相对的0-100的数字显示信号，然后通过驱动数码显示管进行显示。

为了避免输入的电压信号超过1-5VDC的范围，使共阳极数码管出现“溢出”现象，请参阅图2，本申请的显示驱动电路230还可以包括限幅调节电路234，该限幅调节电路234与所述设定值转换电路232连接，用于对所述设定电压信号的幅值进行调节。在电路设计中，允许“溢出”现象存在，通过设置限幅调节电路234来调节测量电压信号的幅值(幅值上限、幅值下限)，可以使“溢出”不会高于或者低于预设的限幅设定值。

在一个实施例中，请继续参阅图2，该显示及控制装置2还可以包括比较判定电路260，与所述限幅调节电路234连接，用于判断经所述限幅调节电路234调节后的所述设定电压信号是否在预设阈值范围。其中，预设阈值范围可以为1-5VDC。可以理解，本申请中，限幅调节电路234可选用至显示及控制装置2中，也可不用至显示及控制装置2中。

进一步地，所述显示及设定装置2还包括复用电路270，与所述比较判定电路260连接，用于在所述设定电压信号不在预设阈值范围时输出显示复用信号；所述显示复用信号用于驱动所述显示电路240进行显示。具体地，复用电路270主要由两个74LS244芯片构成，两个芯片的使能端接在比较判定电路260的输出端，一旦比较判定电路260判断设定电压信号不在预设阈值范围时，两个芯片构成的复用电路270启动，复用电路270工作，两组线驱，复用个位、十位，扔掉分位，此时由99.9变为100，最后一位丢掉，小数点由于线驱进入到高阻，所以会灭掉，复用电路270将个位复用为原来的分位，十位复用为原来的个位，同时驱动百位及符号位。可实现用硬件的复用方式实现程序逻辑。

在一个实施例中，请继续参阅图2，所述显示及设定装置2还可以包括电源电路280，该电源模块与V/I转换电路250连接，可提供+18VDC左右的电压。

进一步地，所述显示及设定装置2还可以包括电源变换电路290，该电源变换电路290主要由线性稳压器组成，该电源变换电路290将前端提供的总电源+18V及+28V的电压转换后变成±15VDC的电压，再次变换后，可提供±5VDC的电压，±5VDC的电压主要供应数码显示管、显示驱动芯片以及偏置电压所需的电压。

以下对本申请的显示及控制装置中各个组成部分的电路原理进行描述。

请参阅图3，为一实施例中的按键电路的原理示意图。该按键电路主要包括上升薄膜按键S1、下降薄膜按键S2，MAX6817芯片、多个与非门(U1A、U1B)组成的逻辑电路，多个CMOS模拟开关(U12B、U11A、U11B、U11C、U11D、U12A、U27A、U27B、U18B、U18C、U18D)，电阻R23、R22，电容C3等。尽管本按键电路中部分元器件的附图参数不够清晰，实则为申请人故意为之，但是可以理解，其对本按键电路的实现并不构成影响，示例性地，本按键电路中可能存在不清晰的电容的参数可以均为0.1u/50V。MAX6817芯片不仅具有良好的消抖功能，同时还具有15KV的ESD静电释放防护功能，可以有效的避免静电损坏。采用CMOS开关可降低系统的功耗，该按键设定电路可实现互锁逻辑，本申请中，上升薄膜按键S1抑制下降薄膜按键S2，若两个按键都被按下，只有上升薄膜按键S1的控制有效。U1A、U1B和电阻R23、R22、电容C3组成了一个多谐振荡器。当上升薄膜按键S1没有按下时，电阻R21处的多谐振荡器输入为0。此时，其U1B输出为0，电容C3根据U1B的输入极性加载。当上升薄膜按键S1按下，多谐振荡器输入端1收到一个逻辑信号1，C3充电未满时，其输出也为1。当C3充电完成后，多谐振荡器输入端2收到逻辑1信号，U1A输出为0，电容器C3加载极性与U1B相反。该电容通过R23放电，反方向充电。当电容加载到U1A转换电势，U1B的电势和输出反向。电容极性与U1B相反，因此它将放电与U1B加载到同一电势，该电势能使多谐振荡器反转。该循环以一定频率进行下去，频率的大小由R23和C3决定。

请参阅图4，为一实施例中的计数器逻辑电路的原理示意图。该计数器逻辑电路主要包括多个与非门U1C、U1D、U3B、U3C、U3A、U3D，电阻R19、电阻R20，电容C2、C4、C5。U1C的输入端8接上升薄膜按键S1，输入端9接收计数的高限值，U1C主要用作上升手动控制，用来进行加计数，提高输出信号，U1D的输入端12接下降薄膜按键S2，输入端13接收计数的低限值，U1D主要用作下降手动控制，用来进行减计数，降低输出信号；U3A和U3D传输时钟产生的计数脉冲，U3C和U3B存储控制上升或下降的符号。上升控制抑制下降控制，也就是说，若两个薄膜按键都被按下，只有上升薄膜按键S1的控制工作。当未启动薄膜按键，则没有信号传送给计数器，计数器不工作。若上升薄膜按键S1被按下且计数器容量(计数限值)未达上限，计数器限幅电路输出逻辑信号1使U1C传输时钟脉冲。在U3B收到第一个脉冲0时，传输到计数器的加减符号转换为1。因为下降薄膜按键S2未工作，因此U1D的输入端12输入信号为0，U1D输出为1，计数电路输入为1，时钟脉冲传输至计数器。若计数器满容量(超过计数上限)时上升薄膜按键S1仍处于按下状态，计数器限幅电路将会产生一个0信号至U1C的输入端9。U1C输出设定为1，时钟脉冲不再传送。计数电路输出设定为1，计数器收到的符号仍为1并保持计数增加趋势。若计数器容量低于最低限值时下降薄膜按键S2仍处于按下状态，计数器限幅电路将会输出逻辑信号1允许U1D传输时钟脉冲。因为上升薄膜按键S1处于未被激活状态，U1C输入端8输入信号为0，U1C输出为1，U3A输入端2和符号电路U3B输入端5输入信号也为1。时钟脉冲传输至计数器。在符号电路U3C的输入端8接收到第一个脉冲0信号时，它的输出变为1。U3B输入端6输入信号也变为1。符号电路U3B接收第二个脉冲1时，它的输出变为0，计数器容量减少。若在计数器容量为0时，下降薄膜按键S2仍处于按下状态，计数器限幅电路将发出一个0信号至U1D的输入端13。U1D输出变为1，时钟脉冲停止传输。U3A的输出变为0，计数器收到的符号仍为0并保持计数下降趋势。

请参阅图5，为一实施例中的可逆计数电路的原理示意图。该可逆计数电路可以包括两个计数器U5、U6，计数器的型号为CD4029BE，阻抗匹配器U19A，多个电阻构成的数模转换器，计数器U5、U6的输入端接收来自计数器逻辑电路的逻辑电平，根据逻辑的不同(1增加，0减少)，计数器U5、U6将进行加计数或减计数。增加和减少是逐步的，计数器单位计满或做减法时数据变为0。数模转换器发送一个与计数器U5、U6当前计数成比例的模拟电压信号。阻抗匹配器U19A(电压跟随模式)匹配模拟电压信号阻抗并将该模拟电压信号输出。

请参阅图6，为一实施例中的计数器限幅电路的原理示意图。该计数器限幅电路主要包括多个与非门U4D、U4C、U4A、U4B、U2A、U2D、U2C；电阻R18，电阻R88，U4D的输入端12接收第二级进位符，U4C的输入端8接收第一级进位符，电阻R88的一端接收加/减符号；U2A的输出端3输出计数高限值，U2D的输出端11输出计数低限值。只要计数器计数未满，则计数符号对上下限值无影响，他们均为1。当计数器累加超过上限，U2A输出变为0；当计数器减法低于下限，U2D输出变为0。

请参阅图7，为V/I转换电路的原理示意图。该V/I转换电路主要包括放大器U19B，三极管Q2，二极管D4、D6、D10，电阻R31，R28，R27，R26，R34，R38，R40，电容C6、C22，通过放大器U19B、三极管Q2和电阻网络R38/R27，将阻抗匹配器输入的电压信号转换成为电流信号。电阻R38为采样电阻。二极管D10与电阻R40用来保护可能施加在电流输出端的过电压。电流急剧增大时，电阻R40会增加，从而保护输出，反向电压则会由D6进行保护。

请参阅图8，为电源电路的原理示意图。该电源电路主要包括电流源Q8，该电流源Q8的型号可以为LM234，三极管Q1、Q3，二极管D1、D2、Q6、D8，稳压二极管D3、D5、D7，电位器P1，P2，电阻RR1、RR2、R33、R35、R36，电容C8。通过电流源Q8与电阻RR1、RR2形成的恒流源与稳压二极管D3、D5组合，使晶体管Q1发射极产生约+18V电压；通过电阻R33提供稳压二极管D5反向电流，使Q3进行电流放大，调节电位器P1和P2的电压，使之发出逻辑信号0和1；当一个短暂的电源闪断出现时，电容C8能保持逻辑信号值不变；二极管D8保护电路以防电源反接；稳压二极管D7和电阻R36能限制可能加在电源端的过电压。

请参阅图9，为电源变换电路的原理示意图，该电源变换电路主要包括两个线性稳压器U7、U8，线性稳压器U7、U8采用LM2576系列稳压器，稳压芯片MC79L05，电源芯片TMR3-2411，输入电源可选为+18V及+28V，经过电源芯片TMR3-2411分别输出±15V电源，用作放大器供电，LM2576系列稳压器，可以构成固定输出±15V电压，±15V电源电路后级通过两个线性稳压器进行再次变换，分别输出﹢5V和-5V电源，用作数码显示管及显示驱动电路供电。可以理解，对于该附图中不清楚的电容电阻部分，为申请人故意为之，但是并不能理解为说明书记载不清楚。

请参阅图10，为显示驱动电路的原理示意图。该显示驱动电路主要包括电阻R46、R47，电容C14、C30，电压跟随器U14B，电阻R77，电位器P13，电位器P6，放大器U13，电位器P5及其他还未示出的电阻。信号由上一级V/I转换电路提供，通过采样电阻R38进行电压取样，信号输入后经过一级由RC构成的滤波器进行低通滤波后进入电压跟随器U14B，用以提高输入阻抗抵消RC滤波的损耗，然后输出至U13的输入端，调节电位器P6可以设定偏置电压-1V，与输入的采样电压(通常为1-5V)相加后，变成0-4V的电压信号，通过调节电位器P5使0-4V的电压信号变为0-0.1V量程的设定值显示信号输出。电位器P3、P4及其外围电路构成限幅调节电路，该限幅调节电路主要包括放大器U14C，放大器U14D，电位器P4，电位器P5，二极管D18，二极管D9，放大器U14A。放大器U14C及U14D构成上下限幅调节电路，通过调节电位器P4及P5可以对电路上下限幅进行调节，放大器U14A主要用作电压跟随器，使数码显示管不会出现“溢出”现象，电压跟随器U14A主要用于减小限幅电路的负载效应。放大器U13，电位器P5及其他还未示出的电阻构成设定值转换电路。

请参阅图11和图12，为显示电路和比较判定电路的原理示意图。该测量值显示电路主要包括三个总线驱动器74LS244芯片，转换器芯片ICL7107，三个数码显示管U15，U16，U17，稳压二极管D19，电位器P7。通过调节电位器P7可以实现显示精度的调节，考虑到驱动芯片的参考电压的稳定性，参考电压采用电压基准源D19与电阻分压网络提供，D19为电压基准源芯片，可以实现1.2V稳定电压输出。该比较判定电路主要包括5V基准电压源U29，电位器P6，电阻R109，电阻R106，仪表运算放大器U28，仪表运算放大器U32，三极管Q5，三极管Q6以及逻辑电路U27C、U27D、U18E和U18F。此部分可以完成正常显示00.0-100，输入信号为1-5V的电压信号，1V对应数码显示为00.0，5V对应数码显示为100。允许输入过调，过调后数码管显示值按同比例显示，显示值可大于100同时当输入信号超过最大值5V，则依然可以按同等电压比例进行显示，直至达到限幅电压，示值则不再变换。同样，当输入信号小于最小值1V，数码管也按同等比例进行显示，同时亮起“-”号，直至达到限幅电压，示值则不再变换。正常工作时，ICL7107接收前端的输出信号，输出通过U23、U24、U25三路总线驱动器对数码管进行驱动，三个总线驱动器的使能端，连接在判定逻辑U18E的输出上。基准电压源能够稳定的提供5V的基准电压，一路输入仪表运放U28的一个输入端(5V阈值)，仪表运放U28的另一端接收经限幅调节电路限幅调节后的电压信号，经过仪表运算U28比较处理后，只要测量电压信号小于5V，则不会触发“溢出”状态。同理，基准电压源提供的5V电压经过电阻R109(2K)和电阻R106(2K)分压后得到1V阈值，将该阈值输入仪表运放U32的一个输入端，仪表运放U32的另一端接收经限幅调节电路限幅调节后的电压信号，经过仪表运算U32比较处理后，只要测量电压信号大于1V，则不会触发“溢出”状态。通过U28和U32，可以比较的阈值为1-5VDC的电压。当测量电压信号宽于1-5V量程，则触发“溢出”，逻辑判断由比较器U27C及逻辑电路U18E构成，正常工作比较器输出为“1”(5V)，报警时比较器输出为“0”(0.5V)，出现“溢出”后，U27C输出为低，U18E输出为高，U18E的输出端接在了U23、U24、U25的使能端，一旦判断为“溢出”，三路线驱进入高阻态，同时启动复用电路。复用电路主要由U26、U31构成，在板件正常显示时，三个数码管分别显示分位、个位、十位，即00.0-99.9，此时复用电路不工作，当“溢出”后，复用电路工作，两组线驱，复用个位、十位，扔掉分位，此时由99.9变为100，最后一位丢掉，小数点由于线驱进入到高阻，所以会灭掉，电路将个位复用为原来的分位，十位复用为原来的个位，同时驱动百位及符号位。逻辑电路U18F作为“-”的输出端，三极管Q13作为“-”的驱动端，当“溢出”逻辑判断为负值时，则PNP管导通，强制驱动“-”点亮。

综上，本申请的显示及控制装置的主要参数与原FE7N61的输出信号的参数保持一致，可最大程度的保证本申请的显示及控制装置与盘台系统的兼容，不会给系统运行引入新的风险。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种应用于核电站盘台系统的显示及控制装置，与外部调节系统连接，用于输出一设定电压信号至所述外部调节系统，其特征在于，所述装置包括：

按键电路，包括薄膜按键，所述按键电路基于用户对所述薄膜按键的按压操作输出控制信号；

可逆计数电路，包括计数器，与所述按键电路连接，用于根据所述控制信号控制所述计数器进行计数、并在计数完成后输出设定电压信号；

显示驱动电路，与所述可逆计数电路连接，用于接收所述设定电压信号，并将所述设定电压信号转换成与所述设定电压信号成比例的设定值显示信号；

显示电路，与所述显示驱动电路连接，用于将所述设定值显示信号转换成数字显示信号，并对所述数字显示信号进行显示。

2.根据权利要求1所述的应用于核电站盘台系统的显示及控制装置，其特征在于，所述按键电路包括两个薄膜按键，两个薄膜按键分别为上升按键和下降按键；所述按键电路基于用户对所述上升薄膜按键的按压操作输出上升控制信号或基于用户对下降薄膜按键的按压操作输出下降控制信号；

所述计数器根据所述上升控制信号进行加计数或根据所述下降控制信号进行减计数。

3.根据权利要求2所述的应用于核电站盘台系统的显示及控制装置，其特征在于，所述可逆计数电路还包括：

计数器逻辑电路，连接在所述按键电路和所述计数器之间，用于根据所述上升控制信号输出逻辑高电平信号或根据所述下降控制信号输出逻辑低电平信号；

所述计数器根据所述逻辑高电平信号进行加计数或根据所述下逻辑低电平信号进行减计数。

4.根据权利要求1所述的应用于核电站盘台系统的显示及控制装置，其特征在于，所述可逆计数电路还包括：

数模转换器，与所述计数器连接，用于输出与所述计数器当前计数成比例的模拟电压信号；

阻抗匹配器，与所述数模转换器连接，用于对所述模拟电压信号进行阻抗匹配。

5.根据权利要求4所述的应用于核电站盘台系统的显示及控制装置，其特征在于，还包括：

V/I转换电路，与所述阻抗匹配器连接，用于将进行阻抗匹配后的所述模拟电压信号转换成电流信号。

6.根据权利要求5所述的应用于核电站盘台系统的显示及控制装置，其特征在于，所述显示驱动电路包括：

设定值转换电路，与所述V/I转换电路连接，包括一采样电阻，用于将流经所述采样电阻的设定电压信号转换成与所述设定电压信号成比例的设定值显示信号。

7.根据权利要求6所述的应用于核电站盘台系统的显示及控制装置，其特征在于，所述显示电路包括一显示芯片，所述显示芯片的输入端与所述设定值转换电路的输出端连接，所述显示芯片用于将所述设定值显示信号转换成数字显示信号。

8.根据权利要求6所述的应用于核电站盘台系统的显示及控制装置，其特征在于，所述显示驱动电路还包括：

限幅调节电路，与所述设定值转换电路连接，用于对所述设定电压信号的幅值进行调节。

9.根据权利要求8所述的应用于核电站盘台系统的显示及控制装置，其特征在于，还包括：

比较判定电路，与所述限幅调节电路连接，用于判断经所述限幅调节电路调节后的所述测量电压信号是否在预设阈值范围。

10.根据权利要求9所述的应用于核电站盘台系统的显示及控制装置，其特征在于，还包括：

复用电路，与所述比较判定电路连接，用于在所述设定电压信号不在预设阈值范围时输出显示复用信号；所述显示复用信号用于驱动所述显示电路进行显示。