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PLC实现LED数码管动态扫描数据显示

2012-10-25 10:00
雷本祖
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  PLC的数据显示功能一直是困扰PLC使用的难题。在PLC的应用中,经常要监测一些重要数据,但PLC的数据显示通常是使用外部显示设备,如显示屏或触摸屏,而这些显示设备的价格一般比较昂贵,对一些小型系统来说更浪费。因此,如何显示PLC的数据,并尽可能做到高效率、高稳定性、抗干扰能力强、硬件投资少,是许多设计中需要考虑的问题。笔者使用的西门子S7-200PLC中有专门的指令控制LED数码管显示,SEGIN,OUT指令就是将IN端输入字节的低4位确定的16进制数自动转换为相对应的7段LED数码管各段的代码,并送到输出字节OUT端显示。若采用静态LED数码显示,PLC显示一位十进制数据需要7个输出点予以控制,如果要显示n位数据,则需要7n个输出点。所以,使用这种方式对于显示数据的位数较多时,需要大量的输出点,而PLC的价格是以输入输出点数来计算的,这直接导致硬件成本的上升,鉴于此种原因,寻找一种廉价的显示技术就显得尤为必要。提出借鉴单片机的LED数码管动态扫捕显示原理,结合PLC周期性扫捕的特点,采用PLC直接输出数字量驱动数码管,将PLC开关量输出分为两部分,一部分用作数据输出,另一部分用作控制数码管公共端信号的输出。利用人眼的余辉效应,循环点亮每个数码管,本方法操作简单、成本低廉。

  1 设计实现

  所谓动态扫描就是利用PLC周期性扫描的特点,在编程时要做到每个周期只有一个数码管能够形成通电回路,从而得电点亮,因为一个扫描周期的时间过短,只有几十ms,所以人眼感觉每个数码管都是均匀通电亮着的,同时没有拖尾现象。

  1.1 硬件设计

  设计方法的硬件电路实现是一个起动按钮SB1和一个停止按钮SB2,两个数码管的a、b、c、d、e、f、g段分别连在一起,再与PLC的输出端Q0.0~Q0.7通过限流电阻连接,两个数码管的公共端com1和com2分别通过三极管由PLC的输出端Q1.0和Q1.1控制,其接线原理如图1所示。

图1 双数码管扫描显示PLC驱动电路

  由PLC输出端Q1.0和Q1.1的高低电平控制处于开关工作状态的三极管,使数码管com1和com2端循环与PLC公共端M导通输出,分时选中不同的数码管,由PLC输出端Q0.0~Q0.7输出相应的数据再根据公共端信号使相应的数码管a、b、c、d、e、f、g段显示。通过软件编程可实现用一组起停按钮控制两组数码管显示相应的数据。

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