摘要：本文歐姆龍CJ1M為例，采用低成本LED數(shù)碼管作為數(shù)據(jù)顯示設(shè)備座柱，動(dòng)態(tài)顯示PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)的方法焕梅，該方法簡(jiǎn)單實(shí)用，適于實(shí)驗(yàn)教學(xué)和工程人員的現(xiàn)場(chǎng)操作担孔。

　　可編程邏輯控制器（Programming Logic Controller, PLC）作為一臺(tái)工業(yè)計(jì)算機(jī)江锨，集數(shù)據(jù)的采集、處理糕篇、顯示于一身啄育，那么作為數(shù)據(jù)終端，數(shù)據(jù)的顯示是完全必要的拌消。雖然PLC本身有許多指示燈挑豌，可以觀測(cè)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)墩崩，但無法顯示PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)浮毯。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)格昂貴泰鸡，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)债蓝，操作簡(jiǎn)單成本低廉，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和工程人員有參考價(jià)值障翼。

　　(1)應(yīng)用行業(yè)：機(jī)加工缚宜、過程控制等。
　　(2)使用產(chǎn)品：CJ1M(CPU22)谚茅， CS1W-ID211型圈，CS1WOD261
　　(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(jiǎn)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)顯示昙椭。

　　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段顯示燈喜拥，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)一般都是四位因饥，如果用借用每個(gè)輸出點(diǎn)來控制一個(gè)顯示燈抹欢，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)请立，是不經(jīng)濟(jì)的脉织。這里選用含有內(nèi)置譯碼電路的數(shù)碼管如CD4511求馋，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)篙耗，就可以顯示一個(gè)數(shù)據(jù)位迫筑。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)宗弯。具體接線圖如圖1所示脯燃。

　　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蒙保，而不宜采用繼電器輸出單元辕棚。因?yàn)槔^電器輸出單元為有觸點(diǎn)開關(guān)，響應(yīng)慢追他、速度低坟募，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]邑狸。故圖1中采用OMRON公司CJ1W-OD261（64點(diǎn)）晶體管作為輸出單元懈糯，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)的顯示通道单雾。6.00～6.03為CD4511的數(shù)據(jù)輸入端A赚哗、B、C乐慌、D妈唯，其中A為最低位，D為最高位飘含， 為高電平時(shí)鎖存數(shù)據(jù)燃悍，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)鼓笨。

　　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口控制箭瘫，因此，在每一瞬間锰胀，4位LED會(huì)顯示相同的字符猩吕。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涣疑，即在每一瞬間只使某一位顯示字符脸掘。使每位分時(shí)顯示該位應(yīng)顯示字符，根據(jù)人眼視覺特性诞嗦，當(dāng)LED所加信號(hào)頻率大于50Hz時(shí),人眼不能感覺其變化纷臊，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)間越短埠通，亮度就會(huì)不足赎离；如果增加點(diǎn)亮?xí)r間逛犹，又會(huì)使掃描頻率下降端辱，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[2]虽画。這種掃描方式僅適用于LED不超過10個(gè)時(shí)的場(chǎng)合舞蔽，本例中只有4只LED數(shù)碼管，故可以選用此方法码撰。

　　CJ1M系列PLC有豐富的定時(shí)指令渗柿，其定時(shí)器類型有1ms、10ms和100ms脖岛，這里選用TIMH指令[3]朵栖，定時(shí)器的設(shè)定值為#1，這樣選通信號(hào)的周期為10ms柴梆。

　　2.3  同步化處理

　　PLC采用循環(huán)周期掃描工作方式陨溅，指令的執(zhí)行由上至下，有左至右沸根，前面的結(jié)果將影響后面健十；前一個(gè)周期的結(jié)果影響下一周期。PLC邏輯設(shè)計(jì)同步化就是設(shè)法實(shí)現(xiàn)：用脈沖信號(hào)控制輸出及內(nèi)部狀態(tài)的轉(zhuǎn)換瘟百，有脈沖作用的周期织娶，執(zhí)行指令才有效果；而且在脈沖信號(hào)起作用的這周期中掺变，前面指令的執(zhí)行結(jié)果掐赠，不改變后面指令的執(zhí)行條件[4]。同步化處理的方法很多帆骗，在圖2中是通過合理安排指令的先后順序來實(shí)現(xiàn)同步的糯湃。

　　圖2中，系統(tǒng)上電低海，高速定時(shí)器開始定時(shí)缔寒，10ms后，其常閉觸點(diǎn)斷開顿蝇，即T0輸出一個(gè)脈沖感细，寬度為一個(gè)掃描周期。第一個(gè)脈沖到了票彪， 6.04置位红淡，成為前一行的指令執(zhí)行條件，但這時(shí)它的指令已經(jīng)執(zhí)行完畢，故在此脈沖作用期間在旱，也不會(huì)有什么變化摇零。依此類推，第四個(gè)脈沖之后桶蝎，6.07置位驻仅，6.06復(fù)位，成為工作寄存器W0.00輸出的條件登渣，第五個(gè)脈沖到來噪服，6.07復(fù)位，梯形圖又回到初始狀態(tài)胜茧，如此反復(fù)粘优，分時(shí)實(shí)現(xiàn)四位數(shù)據(jù)的 端6.04～6.07輪流接通10ms。

　　2.4  數(shù)據(jù)顯示

　　采用MOVD指令呻顽，將要顯示的內(nèi)部數(shù)據(jù)如DM區(qū)去谈、W區(qū)、T/C區(qū)等中的一個(gè)字通過通道6顯示出來喇纬。如圖3所示费罚，本例中，依不同的選通信號(hào)鬼壹，將D0中的數(shù)據(jù)通過選擇不同的位進(jìn)行顯示含口。

　　3 功能擴(kuò)展

　　3.1  顯示雙字

　　在圖1中，PLC輸入端0.01接撥碼開關(guān)SA寥药，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(gè)通道模皱。如圖4中，當(dāng)SA為ON時(shí)颅蟹，顯示D0中的數(shù)據(jù)噪蒲；當(dāng)SA為OFF時(shí)，顯示D1中的數(shù)據(jù)令消。

　　3.2  硬件擴(kuò)展

　　如果對(duì)4個(gè)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)行譯碼篙萧，可以擴(kuò)展成16個(gè)循環(huán)的選通信號(hào)，就能顯示4個(gè)通道的數(shù)據(jù)陋住。如果結(jié)合開關(guān)SA漏设，按圖4中的方式，就可以顯示8個(gè)通道的數(shù)據(jù)今妄。

　　4.結(jié)束語

　　本文以CJ1M系列PLC為例郑口，用9個(gè)I/O點(diǎn)（1個(gè)輸入，8個(gè)輸出）結(jié)合軟件編程和硬件擴(kuò)展來顯示8個(gè)內(nèi)部通道的數(shù)據(jù)（128位）盾鳞。實(shí)踐證明犬性，該方法簡(jiǎn)易可靠、成本不高，適合實(shí)驗(yàn)教學(xué)和工程現(xiàn)場(chǎng)操作乒裆。

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