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DDM4A產品在大中型模擬顯示屏中的應用介紹
發布時間:2012-3-12 閱讀:9925次   打印本頁 || 關閉窗口

 
 
一個中等規模的水廠擬配置一套中央控制室用大屏幕模擬顯示屏。需要顯示的模擬量有各配電設備、

回路的工作參數(三相電壓、電流、功率、累積電量)、各水泵的工作電流、水位、原水流量、清水

  池水位、送水泵工作電流、送水壓力和流量、加藥、加氯量和余氯質、PH值等相關參數大約32個參數。
 
過去,一般采用PLC模擬量輸出??榍脹D庀允頸?。這樣,需要幾十個模擬量通道和幾十塊
  普通數碼表。我們知道,PLC模擬量每通道大約需要700900元,加上普通模擬量數碼顯示表近千元。
  而且,由于工程量參數太多,需要PLC將各參數先轉換為適合電壓顯示的物理量,然后在普通模擬顯示
  表上進行量程設定或者通過電阻調整比例滿足顯示,十分麻煩。而且需要定期計量。更換普通模擬量
  顯示表后必須進行調整到合適的工程量顯示范圍內。普通模擬顯示表為0200mV對應01999顯示范圍。
 

例如,采用PLC模擬量輸出??榍脹D庀允頸硐允居嗦戎?,其范圍一般為0.050.30ppm。

  我們無法在普通模擬量數碼顯示表上直接顯示該范圍的值,必須將其轉換為0.050.30V的電壓值。對
  PLC輸出電壓范圍則為530mV,然后再將小數點設置位第二位點亮。由于PLC模擬量輸出本身就存在
  一定的轉換誤差,加上模擬量表本身存在誤差、且小信號極易受干擾,**后一位數字本身就不準確,因
  此誤差較大,可信度差。
 
再例如,顯示轉速3000 rpm,則必須必須選擇4位半普通模擬量顯示表,先計算模擬量輸出對應轉速
  范圍為02V,然后,通過電阻網絡衰減至0300mV,這樣才能將01999mV電壓信號轉換為03000rpm
  顯示,衰減比為2000/300,調試、使用相當麻煩,誤差也較大。
 

采用DDM4A系列數碼顯示表,就不存在這種問題。

 
我們假如選擇多臺日本三菱FX2N系列PLC作為該工程的主要控制設備,見下圖的網絡控制結構圖。
 
 

而其中一臺PLC5作為模擬顯示屏控制設備,見下圖模擬顯示屏示意圖。

 
 
我們預定PLC 顯示緩沖數據區為D100,小數點顯示緩沖數據區為D101。D100使用D0、D1、D2、D3
  四個數據構成,表示個、十、百、千位顯示數據,見下圖通訊格式。PLC中驅動DDM系列數碼顯示子程
  序可以定時調用,也可以當顯示數據發生變化后再調用顯示子程序。
 
  l     顯示總管壓力值:FX2N 4AD??椴杉降鼻把沽ξ?/SPAN>0.346Mpa,將采集的當前壓力數據轉換為
  34,D3D2D1D0分別存儲為D30,D23,D14,D06,合并到PLC中的D1000346,由于小數點顯
  示格式為0.000,因此,D101中應該設置為4。顯示表將自動顯示為0.346。如果需要顯示特殊符號,
  可以按下述方式處理:
  D3D2D1D0分別存儲為D311,D20,D13,D04,合并到PLC中的D100B346BCD碼),由于小
  數點顯示格式為0.00,因此,D101中應該設置為3。顯示表將自動顯示為P0.34。
  2     顯示送水泵轉速值:FX2N4AD獲取水泵電機轉速值為1040rpm。將該值直接存儲在D31,
  D20,D14,D00,由于無須顯示小數點,故D1010。顯示表將自動顯示為1040。
  3      顯示清水池水位值:FX2N4AD獲得一清水池水位值為4.03M。將該值直接存儲在D30,
  D24,D10,D03,由于小數點顯示格式為0.00,因此,D101中應該設置為3。顯示表將自動顯示
  4.03。
  4  顯示余氯值:PLC4AD獲取余氯分析儀表的輸出值(420mA)對應00.30ppm,然后將對應的數
  據值例如檢測12mA,即(12/16)×0.3=0.225。將D100225,即D3D2D1D0分別存儲為D30,D22,
  D12,D05,D1014,故顯示表直接顯示0.225。
  5     顯示年、月、日及時間:例如顯示2002年,可將PLC時鐘數據直接存儲在D100中,對應D32,
  D20,D10,D02,由于無須顯示小數點,故D1010。顯示表將自動顯示為2002。
 
總之,采用DDM系列顯示表+PLC構成的工程量顯示系統十分方便、靈活??燒媸迪允臼?,與你計
  算出的數據分毫不差,無需要價格昂貴的模擬量???,大大的節約顯示系統成本。
  6       PLCDDM4A硬件設計:根據顯示的需要,在模擬顯示屏上需要顯示共計32個數據,配置如下:
  a.  配置DDM4A數碼顯示表共計32塊;
  b.  由于需要選擇PLC晶體管輸出驅動???。由于FX0N價格低于FX2N??榍彝耆嬡?,故我們一方面可
  采用FX0N8EYT???,每個??檣嫌?/SPAN>8個輸出點,以進一步降低成本。
 
根據每四個輸出點可驅動一塊DDM4A表,可根據該顯示表刷新速度要求,安排每4個輸出點為1組串
  BCD碼驅動線,每組8DDM4A顯示表,每塊表配一個PLC輸出點作為儀表選通端,故可直接驅動碼顯
  示表。以后每增加8塊數1組(四個輸出點)就可以驅動8塊表,按此方式,我們可配置4組串行BCD
  動線,共可以驅動8×432塊數碼顯示表。故可以選擇3FX0N8EYT??榧?/SPAN>24點輸出。分配每4
  1串行BCD碼控制線共4組,占用16點輸出。余下8點作為8個儀表選通點。平均每塊表占用僅24/32
  =0.75輸出點,非常經濟。
 
分析晶體管輸出驅動能力。我們知道,FX0N8EYT晶體管每點可直接驅動24V/500mA以下無感負載。
  DDM4A每點所需的驅動為24V/56mA。4組同時驅動電流為4×624mA,遠小于??榍?/SPAN>24V/500mA
  能力。故完全滿足負載能力。
 
再分析顯示刷新速度。由于采用14個脈沖為1塊表需要的脈沖數。而串接8塊表共需要8×14112
  脈沖。按3ms輸出一個脈沖計算。
 
故完成一個循環顯示刷新周期需要112×3336mS,即0.336秒即可完成數據顯示更新。根據該規律,
  只要保持8個顯示表選同控制而不再增多選通點。今后需要增加顯示表時只增加串行BCD碼驅動線,則顯
  示刷新速度基本保持不變。
 

我們簡單計算一下該種方式**多可驅動多少塊DDM4A數碼顯示表。

 

PLC晶體管???***驅動能力為500mA,8點作為8個儀表選通點,每點選通可驅動500/6=83塊表。如

  果允許增加串行BCD碼驅動線,則,可配置83組串行BCD碼驅動控制線。共需要83×4332個點。包括顯
  示表選通8點共計340點,可驅動顯示表83×8664塊而刷新顯示速度基本不變,仍然為0.34秒左右。平
  均每塊表占用僅340/664=0.51個輸出點,十分經濟。如果允許刷新速度慢1倍即0.7秒以內,顯示表數量
  656塊就只需要180點開關量輸出點,平均每塊表占用僅180/656=0.27個輸出點。
   
 
當然,實際晶體管輸出能力不能一直工作于500mA下,所以驅動顯示表數量及輸出點需要量還要下降
  20%左右。
  7       PLC軟件設計:根據模擬顯示任務需要,PLC??榻讎渲鎂騫蓯涑瞿??,開關量輸入???、所有
  擬量??椴灰??;?/SPAN>PLC工作任務為:用與顯示設備狀態的開關量輸出,它們純屬極普通的邏輯處理
  任務,工作量不大。另外編制驅動DDM4A顯示表的顯示子程序。主要是劃分所有顯示表的顯示緩沖數據
  區。利用定時器驅動脈沖產生器和移位寄存器等。
 
  該類程序在本網站下載中心有相應的例子可供編程參考,十分方便、簡
  單。另外就是通訊任務。由于采用FX2N485BD通訊???,無需編程,直接可從計算機中(或者該PLC中)
  獲取各站的相關數據。并經簡單的工程量處理就可以直接顯示在模擬屏上的各對應表中。
 

采用西門子S7-300 PLC構成的模擬顯示屏數碼顯示部分的電原理見下圖所示:

 

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