PLC 內部數據低成本顯示
1 引言 可編程邏輯控制器(ProgrammingLogicController,PLC)作為一臺工業(yè)計算機,集數據的采集、處理、顯示于一身,那么作為數據終端,數據的顯示是完全必要的。雖然PLC本身有許多指示燈,可以觀測到PLC的CPU單元、輸入/輸出單元及網絡通信單元的運行工作狀態(tài),但無法顯示PLC內部數據。計算機通過與PLC通信以及觸摸屏都可以實現PLC內部數據顯示,但價格昂貴,對一些小型不需要經常改動的系統(tǒng)來說更是浪費。本文采用撥碼開關和數碼管來顯示PLC內部數據,操作簡單、成本低廉,對實驗教學和工程人員有參考價值。 (1)應用行業(yè):機加工、過程控制等。 (2)使用產品:CJ1M(CPU22),CS1W-ID211,CS1W-OD261 (3)應用的主要工藝點及要解決的主要問題:內部數據的動態(tài)顯示 (4)應用方案簡介:用高頻率晶體管輸出單元,結合高速定時器指令TIMH實現內部數據的動態(tài)顯示。 2 動態(tài)數據顯示 2.1硬件系統(tǒng)設計 LED數碼管有7段顯示燈,可以用來顯示0~9間的10個數字。CJ1M系列PLC內部通道數據一般都是四位,如果用借用每個輸出點來控 制一個顯示燈,那么一個數碼管就需要7個輸出點,這顯然要占用大量的輸出點,是不經濟的。這里選用含有內置譯碼電路的數碼管如CD4511,可以把8421碼自動譯成7段碼。8421碼或BCD碼用4個接口加選通信號,就可以顯示一個數據位。將四個8421輸入線組合與某個輸出通道的最低四位相連,每個選通信號的輸入信號與通道中剩下的四位相對應連接,這樣一個輸出通道就能顯示PLC四位(一個字)內部數據。
注意,這里的PLC輸出模塊應選用晶體管或者晶閘管輸出單元,而不宜采用繼電器輸出單元。因為繼電器輸出單元為有觸點開關,響應慢、速度低,不適用于高頻率的通斷,也不適用于動態(tài)數據顯示[1>。故圖1中采用OMRON公司CJ1W-OD261(64點)晶體管作為輸出單元,其在本PLC機架上的IO地址分配為6.00~9.15,這里用0006通道作為內部數據的顯示通道。6.00~6.03為CD4511的數據輸入端A、B、C、D,其中A為最低位,D為最高位,為高電平時鎖存數據,四位數據的端由PLC的6.04~6.07分別控制,4個數碼管共占用8個輸出點。 2.2選通信號的生成 由于4個數碼管的線皆由一個I/O口控制,因此,在每一瞬間,4位LED會顯示相同的字符。要想每位顯示不同的字符,就必須采用掃描方式輪流點亮各位LED,即在每一瞬間只使某一位顯示字符。使每位分時顯示該位應顯示字符,根據人眼視覺特性,當LED所加信號頻率大于50Hz時,人眼不能感覺其變化,所以每位顯示的間隔不能超過20ms,也就是說要在20ms之內分時的點亮所有LED,LED越多所分的時間越短,亮度就會不足;如果增加點亮時間,又會使掃描頻率下降,有閃爍感容易造成人眼的彼勞,故常采用動態(tài)掃描方式
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