PLC教程理论篇之PLC 用作数据终端四

1、PLC教程理论篇之PLC 用作数据终端四1、 数据显示关键词：数码管、7 段码、动态输出模块、信息显示、脉冲选通显示。在 PLC 上，有很多指示灯，可用以观察 PLC 的 CPU 单元、I/O 单元、特殊单元及通讯单元的工作情况。但 PLC 的内部数据，PLC 本身无法显示。而没有数据显示，无法与 PLC对话。为此，要用 PLC 的外设。如简易编程器、数据访问器、高档及低档人机界面（可编程终端）等，可通过 PLC 的外设口，或通讯口与 PLC 连接，用以显示与修改 PLC 的内部数据。只是，这些设施价格较贵些。而且，也稍有不便。此外，还可用输出点驱动数码管，作数据显示。而且，数码管还可通过数据

2、脉冲选通的方法显示数据，以节省输出点的使用。近年来，不少公司，为自身的 PLC，开发有多功能简易显示模块（5DM），不通过通讯口，直接与 PLC 连接，可实现数据显示。也有的在 CPU 模块上集成有显示界面。有的还另设有输入按钮，或在画面上设有触摸按钮。一定程度上可实现可编程终端的功能。以下分别对这些显示进行介绍。1数据数码管显示数码管有 7 段显示灯，如图 14-17 示，可用以显示 0 到 9 间的 10 个数码。用数码管显示数据，用的为 7 段码。图知，这 7 段码不同的显示组合，将反映不同的数值。如这里 a、b、c 3 段亮，其它的不亮，则显示数码 7。再如，仅 b 不亮，其它全亮，则

3、显示数码 6。用这种 7 段的不同组合去显示数字，故称 7 段码。为了显示 7 段码，数码管要有 7 个与这 7 段码对应的接口及电源端口。而为控制这个显示，PLC 就要用 7 个输出点。这显然是不经济的。为此，已作了两个改进：一是，很多数码管已内置有译码电路，可把 8421 码或 BCD 码自动译成 7 段码。8421码或 BCD 码用 4 个接口加电源接口，就可接收 0 到 9 10 个数字信号。PLC 控制这个数字，则也只要用 4 个输出点。二是，PLC 用动态输出模块（也称多点输出模块）去控制数码管。如 OMRON 动态输出模块，价格比普通的贵一倍，但动态输出的点数可达 128 点，为

4、普通的 8 倍。显然，经此两项改进，一个动态输出模块可控制 32 个数码管（每个管 4 点），可显示 2个字的信息。2数据动态显示用动态的方法显示数据，可减少输出点，是数据显示的好方法。动态方法可用动态输出模块实现，也可用指令选通方法实现。指令选通方法实现：图 14-18 示的为选通显示数码管组件。图 14-18 选通显示数码管组件从图知，这里每个数码管都有 4 个 8421 二进制码输入端，每个管的这 4 个端是又分别相连。8421 端与 PLC 的 4 个半导体的输出点相接（继电器触点速度低，有不适经常通断，故不适于显示数据）。如 1 接 1100，2 接 1101，4 接 1102，8

5、接 1103。这样，这 8421 四根输入线组合，即与 11 通道的最低数位的值有关。将在 0 到 9（BCD 码）或 F（16 进制码）间取值。图中每个数码管，分别有一个选通信号输入端，如“StrobeA”、“StrobeB”等。硬件设计成，当选通端有信号（高电平），8421 端的当时数据生效；当选通端无信号（零电平），8421 端的原数据保持。有此硬件，再加上图 14-19（用于生成选通信号）及图 14-20（用于输出数据）程序，用 8 个 PLC 的输出点，4 个用于接 8421 端，4 个用于接 4 个选通端，即可实现一个字的数据显示。a OMRON PLC 程序 b 西门子 PLC

6、程序 c 三菱 PLC 程序图 14-19 选通信号生成图 a 为 OMRON PLC 程序。从图知，不停地调用它，将依此使“StrobeA”、Strobe B” 、“StrobeC”及“StrobeD ”不停地轮流的 ON。图中用 200.00 作“StrobeA”过渡，是为了“同步化”。图 b 为西门子 PLC 程序。从图知，它用移位指令使 V0.0、V0.1、及 V0.3，即图相当于图 a 的 “StrobeA”、“Strobe B”、“StrobeC”及“StrobeD”，轮流 ON。图 c 为三菱 PLC 程序。从图知，该程序用了计数器 C0 做 0 到 3 计数（4 后，将复位为0

7、），并用 DECO 指令，把 C0 的值译码成 M0 到 M3 的不停地轮流 ON。提示：三种 PLC 都可使用以上方法，产生这种 StrobeA”、Strobe B”、StrobeC”及“StrobeD”轮流 ON，。a OMRON PLC 程序 b 西门子 PLC 程序 c 三菱 PLC 程序图 14-20 数据输出图 14-19 的数据输出程序，只是依不同的选通信号，从显视数据字（通道）中，选择不同数位显视。4 个选通信号，4 个数码管，正好显视一个通道的数据。只是，这里也是动态工作的，新数据显示，将有延迟。在图 14-19 的基础上，如硬件再作改进，再对选通信号编码。4 个选通输出点，

8、可编成16 个循环的选通信号。那样，4 个 8421 数据输出加 4 个选通输出，就可显示 4 个通道的数据，是较合算的。该图 a 为 OMRON PLC 程序。它用了 MOVD 指令，可灵活地把一个字的不同数位的值传送到目标字的指定数位中。本程序，是随着“StrobeA”等 ON 的变化，把“显示数据”的不同数位传送给通道的到位。该图为三菱 PLC 程序。它用了MOV 指令，也可灵活地把一个字的不同数位的值传送到目标字的指定数位中。本程序，是随着“StrobeA”等 ON 的变化，把“显示数据”的不同数位传送给“输出数位”的低位。该图 c 为西门子 PLC 程序。由于西门子无上述指令，故这里

9、右移位及逻辑或指令处理，也可把一个字的不同数位的值传送到目标字的指定数位中。程序稍复杂，但功能与上述程序相同。用数码管显示数据非常直观、好看，而且可大可少。在 PLC 早期的数据显示手段中，它是很常用的。提示：本程序须在具有晶体管输出点的PLC上运行。总的看，简易键盘加数码显示是较原始的数据录入及数据显示方法。而用可编程终端则是较好的方法，PLC基本上不用编程，也不占输入、输出点，即可用以录入、显示数据。3数据脉冲选通显示它用了前面提到的数码管脉冲选通数据显示器。字数据用了脉冲选通的方法（使用一个输出点），按位（BIT）逐一传送（也使用一个输出点）。其过程靠PLC程序实现。而数据到了显示器后，

10、转换成7段码及进行显示，则是该显示器自己能实现的功能。图14-21示的为一个实现此功能的PLC程序。a OMRON PLC 程序 b 西门子 PLC 程序 c 三菱 PLC 程序图14-21 数据脉冲选通显示程序图a为OMRON PLC程序。该图用了一个计数器CNT003,进行16到0减计数。计数用脉冲是P_002S，为20毫秒脉冲。从16减到0后，计数停止，CNT003 ON 。而CNT003 ON 将使定时器TIMH2工作。经80毫秒延时，计数器复位。计数器复位又可计数，又重复上述过程。为了等待处理，及工作同步，这80毫秒暂停传送是必须的。要显示的数据存于DM1中。当CNT003 ON时，

11、用MOV指令，把它传送给HR0通道。当CNT003OFF期间，用移位指令逐位传给10.01，而选通脉冲用P_002S控制10.00产生。这两者配合，即可把DM1的16位（BIT）的值，逐一传给该数据显示器。图b为西门子 PLC程序。该图用了一个计数器C3,进行0到16增计数。计数用脉冲是T33 提供，为20毫秒脉冲。从0增到16后，计数停止，C3 ON 。而C3 ON 将使定时器T34工作。经80毫秒延时，计数器复位。计数器复位又可计数，又重复上述过程。为了等待处理，及工作同步，这80毫秒暂停传送是必须的。要显示的数据存于VW0字中。当C3 ON时，用MOVW指令，把它传送给MW0字。当C3

12、OFF期间，用移位指令逐位传给Q0.1，而选通脉冲用T33控制Q0.0产生。这两者配合，即可把VW0的16位（BIT）的值，逐一传给该数据显示器。图c为三菱 PLC程序。该图用了一个计数器C3, 进行0到16增计数。计数用脉冲是T200 提供，为20毫秒脉冲。从0增到16后，计数停止，C3 ON 。而C3 ON 将使定时器T201工作。经80毫秒延时，计数器复位。计数器复位又可计数，又重复上述过程。为了等待处理，及工作同步，这80毫秒暂停传送是必须的。要显示的数据存于D0字中。当C3 ON时，用MOV指令，把它传送给K4M0。当C3 OFF期间，用移位指令逐位传给Y001，而选通脉冲用T200

13、控制Y000产生。这两者配合，即可把D0的16位（BIT）的值，逐一传给该数据显示器。显然，这里的数据显示是有延时的。每隔20毫秒传一位（BIT）数，16位需320毫秒，再加等待80毫秒。这里，未计及I/O刷新，最少需经400毫秒，才能完成一个字的显示。不过不到半秒的延时，问题是不大的。这里只用一个字移位，实现一个字的显示。其实也可用两个字，以至于更多字的移位，以实现两个字，以至于更多字的显示。只要显示时间延长能够忍受，理论上讲再多的显示都是可以的。这样以时间的延长，换取空间的节省，是较合算的。提示：本程序须在具有晶体管输出点的PLC上运行，所选定的时间脉冲频率要与PLC的程序扫描周期协调，以确保数据能正确显示。结语：PLC用作数据终端可在实施控制的同时，实现现场数据采集、存贮，为实现信息化基础上的自动化创造前提条件。为PLC要好的地实