PLC教程理論篇之PLC 用作數(shù)據(jù)終端四

1、PLC教程理論篇之PLC 用作數(shù)據(jù)終端四1、 數(shù)據(jù)顯示關(guān)鍵詞：數(shù)碼管、7 段碼、動態(tài)輸出模塊、信息顯示、脈沖選通顯示。在 PLC 上，有很多指示燈，可用以觀察 PLC 的 CPU 單元、I/O 單元、特殊單元及通訊單元的工作情況。但 PLC 的內(nèi)部數(shù)據(jù)，PLC 本身無法顯示。而沒有數(shù)據(jù)顯示，無法與 PLC對話。為此，要用 PLC 的外設(shè)。如簡易編程器、數(shù)據(jù)訪問器、高檔及低檔人機界面（可編程終端）等，可通過 PLC 的外設(shè)口，或通訊口與 PLC 連接，用以顯示與修改 PLC 的內(nèi)部數(shù)據(jù)。只是，這些設(shè)施價格較貴些。而且，也稍有不便。此外，還可用輸出點驅(qū)動數(shù)碼管，作數(shù)據(jù)顯示。而且，數(shù)碼管還可通過數(shù)據(jù)

2、脈沖選通的方法顯示數(shù)據(jù)，以節(jié)省輸出點的使用。近年來，不少公司，為自身的 PLC，開發(fā)有多功能簡易顯示模塊（5DM），不通過通訊口，直接與 PLC 連接，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示。也有的在 CPU 模塊上集成有顯示界面。有的還另設(shè)有輸入按鈕，或在畫面上設(shè)有觸摸按鈕。一定程度上可實現(xiàn)可編程終端的功能。以下分別對這些顯示進行介紹。1數(shù)據(jù)數(shù)碼管顯示數(shù)碼管有 7 段顯示燈，如圖 14-17 示，可用以顯示 0 到 9 間的 10 個數(shù)碼。用數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)，用的為 7 段碼。圖知，這 7 段碼不同的顯示組合，將反映不同的數(shù)值。如這里 a、b、c 3 段亮，其它的不亮，則顯示數(shù)碼 7。再如，僅 b 不亮，其它全亮，則

3、顯示數(shù)碼 6。用這種 7 段的不同組合去顯示數(shù)字，故稱 7 段碼。為了顯示 7 段碼，數(shù)碼管要有 7 個與這 7 段碼對應(yīng)的接口及電源端口。而為控制這個顯示，PLC 就要用 7 個輸出點。這顯然是不經(jīng)濟的。為此，已作了兩個改進：一是，很多數(shù)碼管已內(nèi)置有譯碼電路，可把 8421 碼或 BCD 碼自動譯成 7 段碼。8421碼或 BCD 碼用 4 個接口加電源接口，就可接收 0 到 9 10 個數(shù)字信號。PLC 控制這個數(shù)字，則也只要用 4 個輸出點。二是，PLC 用動態(tài)輸出模塊（也稱多點輸出模塊）去控制數(shù)碼管。如 OMRON 動態(tài)輸出模塊，價格比普通的貴一倍，但動態(tài)輸出的點數(shù)可達 128 點，為

4、普通的 8 倍。顯然，經(jīng)此兩項改進，一個動態(tài)輸出模塊可控制 32 個數(shù)碼管（每個管 4 點），可顯示 2個字的信息。2數(shù)據(jù)動態(tài)顯示用動態(tài)的方法顯示數(shù)據(jù)，可減少輸出點，是數(shù)據(jù)顯示的好方法。動態(tài)方法可用動態(tài)輸出模塊實現(xiàn)，也可用指令選通方法實現(xiàn)。指令選通方法實現(xiàn)：圖 14-18 示的為選通顯示數(shù)碼管組件。圖 14-18 選通顯示數(shù)碼管組件從圖知，這里每個數(shù)碼管都有 4 個 8421 二進制碼輸入端，每個管的這 4 個端是又分別相連。8421 端與 PLC 的 4 個半導(dǎo)體的輸出點相接（繼電器觸點速度低，有不適經(jīng)常通斷，故不適于顯示數(shù)據(jù)）。如 1 接 1100，2 接 1101，4 接 1102，8

5、接 1103。這樣，這 8421 四根輸入線組合，即與 11 通道的最低數(shù)位的值有關(guān)。將在 0 到 9（BCD 碼）或 F（16 進制碼）間取值。圖中每個數(shù)碼管，分別有一個選通信號輸入端，如“StrobeA”、“StrobeB”等。硬件設(shè)計成，當選通端有信號（高電平），8421 端的當時數(shù)據(jù)生效；當選通端無信號（零電平），8421 端的原數(shù)據(jù)保持。有此硬件，再加上圖 14-19（用于生成選通信號）及圖 14-20（用于輸出數(shù)據(jù)）程序，用 8 個 PLC 的輸出點，4 個用于接 8421 端，4 個用于接 4 個選通端，即可實現(xiàn)一個字的數(shù)據(jù)顯示。a OMRON PLC 程序 b 西門子 PLC

6、程序 c 三菱 PLC 程序圖 14-19 選通信號生成圖 a 為 OMRON PLC 程序。從圖知，不停地調(diào)用它，將依此使“StrobeA”、Strobe B” 、“StrobeC”及“StrobeD ”不停地輪流的 ON。圖中用 200.00 作“StrobeA”過渡，是為了“同步化”。圖 b 為西門子 PLC 程序。從圖知，它用移位指令使 V0.0、V0.1、及 V0.3，即圖相當于圖 a 的 “StrobeA”、“Strobe B”、“StrobeC”及“StrobeD”，輪流 ON。圖 c 為三菱 PLC 程序。從圖知，該程序用了計數(shù)器 C0 做 0 到 3 計數(shù)（4 后，將復(fù)位為0

7、），并用 DECO 指令，把 C0 的值譯碼成 M0 到 M3 的不停地輪流 ON。提示：三種 PLC 都可使用以上方法，產(chǎn)生這種 StrobeA”、Strobe B”、StrobeC”及“StrobeD”輪流 ON，。a OMRON PLC 程序 b 西門子 PLC 程序 c 三菱 PLC 程序圖 14-20 數(shù)據(jù)輸出圖 14-19 的數(shù)據(jù)輸出程序，只是依不同的選通信號，從顯視數(shù)據(jù)字（通道）中，選擇不同數(shù)位顯視。4 個選通信號，4 個數(shù)碼管，正好顯視一個通道的數(shù)據(jù)。只是，這里也是動態(tài)工作的，新數(shù)據(jù)顯示，將有延遲。在圖 14-19 的基礎(chǔ)上，如硬件再作改進，再對選通信號編碼。4 個選通輸出點，

8、可編成16 個循環(huán)的選通信號。那樣，4 個 8421 數(shù)據(jù)輸出加 4 個選通輸出，就可顯示 4 個通道的數(shù)據(jù)，是較合算的。該圖 a 為 OMRON PLC 程序。它用了 MOVD 指令，可靈活地把一個字的不同數(shù)位的值傳送到目標字的指定數(shù)位中。本程序，是隨著“StrobeA”等 ON 的變化，把“顯示數(shù)據(jù)”的不同數(shù)位傳送給通道的到位。該圖為三菱 PLC 程序。它用了MOV 指令，也可靈活地把一個字的不同數(shù)位的值傳送到目標字的指定數(shù)位中。本程序，是隨著“StrobeA”等 ON 的變化，把“顯示數(shù)據(jù)”的不同數(shù)位傳送給“輸出數(shù)位”的低位。該圖 c 為西門子 PLC 程序。由于西門子無上述指令，故這里

9、右移位及邏輯或指令處理，也可把一個字的不同數(shù)位的值傳送到目標字的指定數(shù)位中。程序稍復(fù)雜，但功能與上述程序相同。用數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)非常直觀、好看，而且可大可少。在 PLC 早期的數(shù)據(jù)顯示手段中，它是很常用的。提示：本程序須在具有晶體管輸出點的PLC上運行?？偟目?，簡易鍵盤加數(shù)碼顯示是較原始的數(shù)據(jù)錄入及數(shù)據(jù)顯示方法。而用可編程終端則是較好的方法，PLC基本上不用編程，也不占輸入、輸出點，即可用以錄入、顯示數(shù)據(jù)。3數(shù)據(jù)脈沖選通顯示它用了前面提到的數(shù)碼管脈沖選通數(shù)據(jù)顯示器。字數(shù)據(jù)用了脈沖選通的方法（使用一個輸出點），按位（BIT）逐一傳送（也使用一個輸出點）。其過程靠PLC程序?qū)崿F(xiàn)。而數(shù)據(jù)到了顯示器后，

10、轉(zhuǎn)換成7段碼及進行顯示，則是該顯示器自己能實現(xiàn)的功能。圖14-21示的為一個實現(xiàn)此功能的PLC程序。a OMRON PLC 程序 b 西門子 PLC 程序 c 三菱 PLC 程序圖14-21 數(shù)據(jù)脈沖選通顯示程序圖a為OMRON PLC程序。該圖用了一個計數(shù)器CNT003,進行16到0減計數(shù)。計數(shù)用脈沖是P_002S，為20毫秒脈沖。從16減到0后，計數(shù)停止，CNT003 ON 。而CNT003 ON 將使定時器TIMH2工作。經(jīng)80毫秒延時，計數(shù)器復(fù)位。計數(shù)器復(fù)位又可計數(shù)，又重復(fù)上述過程。為了等待處理，及工作同步，這80毫秒暫停傳送是必須的。要顯示的數(shù)據(jù)存于DM1中。當CNT003 ON時，

11、用MOV指令，把它傳送給HR0通道。當CNT003OFF期間，用移位指令逐位傳給10.01，而選通脈沖用P_002S控制10.00產(chǎn)生。這兩者配合，即可把DM1的16位（BIT）的值，逐一傳給該數(shù)據(jù)顯示器。圖b為西門子 PLC程序。該圖用了一個計數(shù)器C3,進行0到16增計數(shù)。計數(shù)用脈沖是T33 提供，為20毫秒脈沖。從0增到16后，計數(shù)停止，C3 ON 。而C3 ON 將使定時器T34工作。經(jīng)80毫秒延時，計數(shù)器復(fù)位。計數(shù)器復(fù)位又可計數(shù)，又重復(fù)上述過程。為了等待處理，及工作同步，這80毫秒暫停傳送是必須的。要顯示的數(shù)據(jù)存于VW0字中。當C3 ON時，用MOVW指令，把它傳送給MW0字。當C3

12、OFF期間，用移位指令逐位傳給Q0.1，而選通脈沖用T33控制Q0.0產(chǎn)生。這兩者配合，即可把VW0的16位（BIT）的值，逐一傳給該數(shù)據(jù)顯示器。圖c為三菱 PLC程序。該圖用了一個計數(shù)器C3, 進行0到16增計數(shù)。計數(shù)用脈沖是T200 提供，為20毫秒脈沖。從0增到16后，計數(shù)停止，C3 ON 。而C3 ON 將使定時器T201工作。經(jīng)80毫秒延時，計數(shù)器復(fù)位。計數(shù)器復(fù)位又可計數(shù)，又重復(fù)上述過程。為了等待處理，及工作同步，這80毫秒暫停傳送是必須的。要顯示的數(shù)據(jù)存于D0字中。當C3 ON時，用MOV指令，把它傳送給K4M0。當C3 OFF期間，用移位指令逐位傳給Y001，而選通脈沖用T200

13、控制Y000產(chǎn)生。這兩者配合，即可把D0的16位（BIT）的值，逐一傳給該數(shù)據(jù)顯示器。顯然，這里的數(shù)據(jù)顯示是有延時的。每隔20毫秒傳一位（BIT）數(shù)，16位需320毫秒，再加等待80毫秒。這里，未計及I/O刷新，最少需經(jīng)400毫秒，才能完成一個字的顯示。不過不到半秒的延時，問題是不大的。這里只用一個字移位，實現(xiàn)一個字的顯示。其實也可用兩個字，以至于更多字的移位，以實現(xiàn)兩個字，以至于更多字的顯示。只要顯示時間延長能夠忍受，理論上講再多的顯示都是可以的。這樣以時間的延長，換取空間的節(jié)省，是較合算的。提示：本程序須在具有晶體管輸出點的PLC上運行，所選定的時間脈沖頻率要與PLC的程序掃描周期協(xié)調(diào)，以確保數(shù)據(jù)能正確顯示。結(jié)語：PLC用作數(shù)據(jù)終端可在實施控制的同時，實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、存貯，為實現(xiàn)信息化基礎(chǔ)上的自動化創(chuàng)造前提條件。為PLC要好的地實