1引言

可編程邏輯控制器（Programming Logic Controller, PLC）作為一臺工業(yè)計(jì)算機(jī)绢陌，集數(shù)據(jù)的采集凛剥、處理、顯示于一身霉祸，那么作為數(shù)據(jù)終端筑累，數(shù)據(jù)的顯示是完全必要的。雖然PLC本身有許多指示燈丝蹭，可以觀測到PLC的CPU單元宗揣、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)坠汹。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)顯示芍摩，但價(jià)格昂貴，對一些小型不需要經(jīng)常改動的系統(tǒng)來說更是浪費(fèi)逻烛。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)宪隅，操作簡單、成本低廉潭拖，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)和工程人員有參考價(jià)值赫丈。

(1)應(yīng)用行業(yè)：機(jī)加工、過程控制等厦螟。

(2)使用產(chǎn)品：CJ1M(CPU22)官溜， CS1W-ID211怎开，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)合高速定時器指令TIMH實(shí)現(xiàn)內(nèi)部數(shù)據(jù)的動態(tài)顯示牵字。

2動態(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段顯示燈铲蒸，可以用來顯示0～9間的10個數(shù)字。CJ1M系列PLC內(nèi)部通道數(shù)據(jù)一般都是四位岸夯，如果用借用每個輸出點(diǎn)來控 
制一個顯示燈麻献，那么一個數(shù)碼管就需要7個輸出點(diǎn)，這顯然要占用大量的輸出點(diǎn)猜扮，是不經(jīng)濟(jì)的勉吻。這里選用含有內(nèi)置譯碼電路的數(shù)碼管如CD4511，可以把8421碼自動譯成7段碼旅赢。8421碼或BCD碼用4個接口加選通信號齿桃，就可以顯示一個數(shù)據(jù)位。將四個8421輸入線組合與某個輸出通道的最低四位相連煮盼，每個選通信號的輸入信號與通道中剩下的四位相對應(yīng)連接短纵，這樣一個輸出通道就能顯示PLC四位（一個字）內(nèi)部數(shù)據(jù)。具體接線圖如圖1所示孕似。

圖1 PLC硬件接線圖

注意踩娘，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喉祭。因?yàn)槔^電器輸出單元為有觸點(diǎn)開關(guān)养渴，響應(yīng)慢、速度低抛惶，不適用于高頻率的通斷伍茎，也不適用于動態(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衡蟹，其在本PLC機(jī)架上的IO地址分配為6.00～9.15已清，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镇弄、B卷霜、C、D纽肄，其中A為最低位遗渊，D為最高位， 為高電平時鎖存數(shù)據(jù)夹村，四位數(shù)據(jù)的 端由PLC的6.04～6.07分別控制什异，4個數(shù)碼管共占用8個輸出點(diǎn)。

2.2 選通信號的生成

由于4個數(shù)碼管 的線皆由一個I/O口控制袒兵，因此毙驯，在每一瞬間倒堕，4位LED會顯示相同的字符。要想每位顯示不同的字符爆价，就必須采用掃描方式輪流點(diǎn)亮各位LED垦巴，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(yīng)顯示字符允坚，根據(jù)人眼視覺特性魂那，當(dāng)LED所加信號頻率大于50Hz時,人眼不能感覺其變化蛾号，所以每位顯示的間隔不能超過20ms稠项，也就是說要在20ms之內(nèi)分時的點(diǎn)亮所有LED，LED越多所分的時間越短鲜结，亮度就會不足展运；如果增加點(diǎn)亮?xí)r間，又會使掃描頻率下降精刷，有閃爍感容易造成人眼的彼勞拗胜，故常采用動態(tài)掃描方式[2>。這種掃描方式僅適用于LED不超過10個時的場合怒允，本例中只有4只LED數(shù)碼管埂软，故可以選用此方法。

CJ1M系列PLC有豐富的定時指令思袋，其定時器類型有1ms聪供、10ms和100ms，這里選用TIMH指令[3>估骡，定時器的設(shè)定值為#1蜒且，這樣選通信號的周期為10ms。

2.3 同步化處理

PLC采用循環(huán)周期掃描工作方式暮霍，指令的執(zhí)行由上至下尤喂，有左至右，前面的結(jié)果將影響后面串篓；前一個周期的結(jié)果影響下一周期辽奥。PLC邏輯設(shè)計(jì)同步化就是設(shè)法實(shí)現(xiàn)：用脈沖信號控制輸出及內(nèi)部狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，有脈沖作用的周期绩寂，執(zhí)行指令才有效果茶括；而且在脈沖信號起作用的這周期中，前面指令的執(zhí)行結(jié)果策冕，不改變后面指令的執(zhí)行條件[4>冲杀。同步化處理的方法很多，在圖2中是通過合理安排指令的先后順序來實(shí)現(xiàn)同步的睹酌。

圖2中权谁，系統(tǒng)上電剩檀，高速定時器開始定時，10ms后旺芽，其常閉觸點(diǎn)斷開沪猴，即T0輸出一個脈沖，寬度為一個掃描周期采章。第一個脈沖到了运嗜， 6.04置位，成為前一行的指令執(zhí)行條件悯舟，但這時它的指令已經(jīng)執(zhí)行完畢担租，故在此脈沖作用期間，也不會有什么變化抵怎。依此類推奋救，第四個脈沖之后，6.07置位反惕，6.06復(fù)位赶马，成為工作寄存器W0.00輸出的條件，第五個脈沖到來马怎，6.07復(fù)位既屋，梯形圖又回到初始狀態(tài)，如此反復(fù)惰渐，分時實(shí)現(xiàn)四位數(shù)據(jù)的 端6.04～6.07輪流接通10ms闰幽。

圖2 選通信號的生成

2.4 數(shù)據(jù)顯示

采用MOVD指令，將要顯示的內(nèi)部數(shù)據(jù)如DM區(qū)胜姥、W區(qū)站么、T/C區(qū)等中的一個字通過通道6顯示出來。如圖3所示裤谆，本例中惨译，依不同的選通信號，將D0中的數(shù)據(jù)通過選擇不同的位進(jìn)行顯示兢假。

圖3 數(shù)據(jù)顯示輸出

3 功能擴(kuò)展

3.1 顯示雙字

在圖1中一黄，PLC輸入端0.01接撥碼開關(guān)SA，其作用根據(jù)其所在位置不同結(jié)合跳轉(zhuǎn)指令（JMP/JME）來確定數(shù)據(jù)顯示是哪個通道援雇。如圖4中矛渴，當(dāng)SA為ON時，顯示D0中的數(shù)據(jù)惫搏；當(dāng)SA為OFF時具温，顯示D1中的數(shù)據(jù)。

圖4 雙字?jǐn)?shù)據(jù)顯示輸出

3.2 硬件擴(kuò)展

如果對4個選通輸出點(diǎn)6.00～6.03采用一片4線－16線譯碼器（如SG74HC154）進(jìn)行譯碼筐赔，可以擴(kuò)展成16個循環(huán)的選通信號铣猩，就能顯示4個通道的數(shù)據(jù)揖铜。如果結(jié)合開關(guān)SA，按圖4中的方式达皿，就可以顯示8個通道的數(shù)據(jù)天吓。

4結(jié)束語

本文以CJ1M系列PLC為例，用9個I/O點(diǎn)（1個輸入峦椰，8個輸出）結(jié)合軟件編程和硬件擴(kuò)展來顯示8個內(nèi)部通道的數(shù)據(jù)（128位）龄寞。實(shí)踐證明，該方法簡易可靠汤功、成本不高物邑，適合實(shí)驗(yàn)教學(xué)和工程現(xiàn)場操作。
 
 
 

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