PLC 內(nèi)部數(shù)據(jù)低成本顯示

1 引言      可編程邏輯控制器（ProgrammingLogicController,PLC）作為一臺(tái)工業(yè)計(jì)算機(jī)，集數(shù)據(jù)的采集、處理、顯示于一身，那么作為數(shù)據(jù)終端，數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)通信單元的運(yùn)行工作狀態(tài)，但無法顯示PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)通過與PLC通信以及觸摸屏都可以實(shí)現(xiàn)PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)顯示，但價(jià)格昂貴，對(duì)一些小型不需要經(jīng)常改動(dòng)的系統(tǒng)來說更是浪費(fèi)。本文采用撥碼開關(guān)和數(shù)碼管來顯示PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)，操作簡單、成本低廉，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和工程人員有參考價(jià)值。      (1)應(yīng)用行業(yè)：機(jī)加工、過程控制等。      (2)使用產(chǎn)品：CJ1M(CPU22)，CS1W-ID211，CS1W-OD261      (3)應(yīng)用的主要工藝點(diǎn)及要解決的主要問題：內(nèi)部數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示      (4)應(yīng)用方案簡介：用高頻率晶體管輸出單元，結(jié)合高速定時(shí)器指令TIMH實(shí)現(xiàn)內(nèi)部數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示。      2 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)顯示      2.1硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)      LED數(shù)碼管有7段顯示燈，可以用來顯示0～9間的10個(gè)數(shù)字。CJ1M系列PLC內(nèi)部通道數(shù)據(jù)一般都是四位，如果用借用每個(gè)輸出點(diǎn)來控      制一個(gè)顯示燈，那么一個(gè)數(shù)碼管就需要7個(gè)輸出點(diǎn)，這顯然要占用大量的輸出點(diǎn)，是不經(jīng)濟(jì)的。這里選用含有內(nèi)置譯碼電路的數(shù)碼管如CD4511，可以把8421碼自動(dòng)譯成7段碼。8421碼或BCD碼用4個(gè)接口加選通信號(hào)，就可以顯示一個(gè)數(shù)據(jù)位。將四個(gè)8421輸入線組合與某個(gè)輸出通道的最低四位相連，每個(gè)選通信號(hào)的輸入信號(hào)與通道中剩下的四位相對(duì)應(yīng)連接，這樣一個(gè)輸出通道就能顯示PLC四位（一個(gè)字）內(nèi)部數(shù)據(jù)。

    注意，這里的PLC輸出模塊應(yīng)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?yàn)槔^電器輸出單元為有觸點(diǎn)開關(guān)，響應(yīng)慢、速度低，不適用于高頻率的通斷，也不適用于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)顯示[1>。故圖1中采用OMRON公司CJ1W-OD261（64點(diǎn)）晶體管作為輸出單元，其在本PLC機(jī)架上的IO地址分配為6.00～9.15，這里用0006通道作為內(nèi)部數(shù)據(jù)的顯示通道。6.00～6.03為CD4511的數(shù)據(jù)輸入端A、B、C、D，其中A為最低位，D為最高位，為高電平時(shí)鎖存數(shù)據(jù)，四位數(shù)據(jù)的端由PLC的6.04～6.07分別控制，4個(gè)數(shù)碼管共占用8個(gè)輸出點(diǎn)。      2.2選通信號(hào)的生成      由于4個(gè)數(shù)碼管的線皆由一個(gè)I/O口控制，因此，在每一瞬間，4位LED會(huì)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(diǎn)亮各位LED，即在每一瞬間只使某一位顯示字符。使每位分時(shí)顯示該位應(yīng)顯示字符，根據(jù)人眼視覺特性，當(dāng)LED所加信號(hào)頻率大于50Hz時(shí),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(nèi)分時(shí)的點(diǎn)亮所有LED，LED越多所分的時(shí)間越短，亮度就會(huì)不足；如果增加點(diǎn)亮?xí)r間，又會(huì)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(dòng)態(tài)掃描方式