PLC實(shí)現(xiàn)LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描數(shù)據(jù)顯示

摘要 根據(jù)PLC周期性掃描的特點(diǎn)，介紹了一種利用少量PLC輸出點(diǎn)驅(qū)動(dòng)兩組數(shù)碼管的方法，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了在兩組數(shù)碼管上顯示變化的數(shù)據(jù)，并介紹了軟、硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的實(shí)例，在滿足工業(yè)控制要求的同時(shí)降低了成本。
關(guān)鍵詞 PLC；輸出點(diǎn)；數(shù)碼管；動(dòng)態(tài)掃描

PLC的數(shù)據(jù)顯示功能一直是困擾PLC使用的難題。在PLC的應(yīng)用中，經(jīng)常要監(jiān)測(cè)一些重要數(shù)據(jù)，但PLC的數(shù)據(jù)顯示通常是使用外部顯示設(shè)備，如顯示屏或觸摸屏，而這些顯示設(shè)備的價(jià)格一般比較昂貴，對(duì)一些小型系統(tǒng)來(lái)說(shuō)更浪費(fèi)。因此，如何顯示PLC的數(shù)據(jù)，并盡可能做到高效率、高穩(wěn)定性、抗干擾能力強(qiáng)、硬件投資少，是許多設(shè)計(jì)中需要考慮的問(wèn)題。筆者使用的西門(mén)子S7-200 PLC中有專(zhuān)門(mén)的指令控制LED數(shù)碼管顯示，SEG IN，OUT指令就是將IN端輸入字節(jié)的低4位確定的16進(jìn)制數(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的7段LED數(shù)碼管各段的代碼，并送到輸出字節(jié)OUT端顯示。若采用靜態(tài)LED數(shù)碼顯示，PLC顯示一位十進(jìn)制數(shù)據(jù)需要7個(gè)輸出點(diǎn)予以控制，如果要顯示n位數(shù)據(jù)，則需要7n個(gè)輸出點(diǎn)。所以，使用這種方式對(duì)于顯示數(shù)據(jù)的位數(shù)較多時(shí)，需要大量的輸出點(diǎn)，而PLC的價(jià)格是以輸入輸出點(diǎn)數(shù)來(lái)計(jì)算的，這直接導(dǎo)致硬件成本的上升，鑒于此種原因，尋找一種廉價(jià)的顯示技術(shù)就顯得尤為必要。提出借鑒單片機(jī)的LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃捕顯示原理，結(jié)合PLC周期性掃捕的特點(diǎn)，采用PLC直接輸出數(shù)字量驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，將PLC開(kāi)關(guān)量輸出分為兩部分，一部分用作數(shù)據(jù)輸出，另一部分用作控制數(shù)碼管公共端信號(hào)的輸出。利用人眼的余輝效應(yīng)，循環(huán)點(diǎn)亮每個(gè)數(shù)碼管，本方法操作簡(jiǎn)單、成本低廉。

1 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
所謂動(dòng)態(tài)掃描就是利用PLC周期性掃描的特點(diǎn)，在編程時(shí)要做到每個(gè)周期只有一個(gè)數(shù)碼管能夠形成通電回路，從而得電點(diǎn)亮，因?yàn)橐粋€(gè)掃描周期的時(shí)間過(guò)短，只有幾十ms，所以人眼感覺(jué)每個(gè)數(shù)碼管都是均勻通電亮著的，同時(shí)沒(méi)有拖尾現(xiàn)象。
1．1 硬件設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)方法的硬件電路實(shí)現(xiàn)是一個(gè)起動(dòng)按鈕SB1和一個(gè)停止按鈕SB2，兩個(gè)數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g段分別連在一起，再與PLC的輸出端Q0.0～Q0.7通過(guò)限流電阻連接，兩個(gè)數(shù)碼管的公共端com1和com2分別通過(guò)三極管由PLC的輸出端Q1.0和Q1.1控制，其接線原理如圖1所示。

由PLC輸出端Q1.0和Q1.1的高低電平控制處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)的三極管，使數(shù)碼管com1和com2端循環(huán)與PLC公共端M導(dǎo)通輸出，分時(shí)選中不同的數(shù)碼管，由PLC輸出端Q0.0～Q0.7輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)再根據(jù)公共端信號(hào)使相應(yīng)的數(shù)碼管a、b、c、d、e、f、g段顯示。通過(guò)軟件編程可實(shí)現(xiàn)用一組起停按鈕控制兩組數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)。