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DDM4A在大型模擬顯示屏中應用
更新時(shí)間:2021-06-21 09:23:21 字號:T|T
DDM4A產(chǎn)品在大中型模擬顯示屏中的應用介紹
 
一個(gè)中等規模的水廠(chǎng)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(zhì)、PH值等相關(guān)參數大約32個(gè)參數。
一般采用PLC模擬量輸出模塊驅動(dòng)普通模擬顯示表。這樣,需要幾十個(gè)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700~900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(jìn)行量程設定或者通過(guò)電阻調整比例滿(mǎn)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(jìn)行調整到合適的工程量顯示范圍內。普通模擬顯示表為0~200mV對應0~1999顯示范圍。
例如,采用PLC模擬量輸出模塊驅動(dòng)普通模擬顯示表顯示余氯值,其范圍一般為0.05~0.30ppm。
我們無(wú)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0.05~0.30V的電壓值。對
應PLC輸出電壓范圍則為5~30mV,然后將百位小數點(diǎn)點(diǎn)亮。由于PLC模擬量輸出有
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,末尾數字不確定,因
此誤差偏大,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0~2V,然后,通過(guò)電阻網(wǎng)絡(luò )衰減至0~300mV,這樣才能將0~1999mV電壓信號轉換為
0~3000rpm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,很好的解決了這種問(wèn)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(jiàn)下圖的網(wǎng)絡(luò )控制結構圖。
而其中一臺PLC5作為模擬顯示屏控制設備,見(jiàn)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(diǎn)顯示緩沖數據區為D101。D100使用D0、D1、D2、D3
四個(gè)數據構成,表示個(gè)、十、百、千位顯示數據,見(jiàn)下圖通訊格式。PLC中驅動(dòng)DDM系列數碼顯示子程序可以
定時(shí)調用,也可以當顯示數據發(fā)生變化后再調用顯示子程序。
顯示總管壓力值:FX2N -4AD模塊采集到當前壓力為0.346Mpa,將采集的當前壓力數據轉換為34,
D3D2D1D0分別存儲為D3=0,D2=3,D1=4,D0=6,合并到PLC中的D100=0346,由于小數點(diǎn)顯示格式
為0.000,則D101中應設置為4。顯示表將自動(dòng)顯示為0.346。如需要顯示特殊符號,可以按下述方式處理:
D3D2D1D0分別存儲為D3=11,D2=0,D1=3,D0=4,合并到PLC中的D100=B346(BCD碼),由于小
數點(diǎn)顯示格式為0.00,因此,D101中應該設置為3。顯示表將自動(dòng)顯示為P0.34。
顯示送水泵轉速值:FX2N-4AD獲取水泵電機轉速值為1040rpm。將該值直接存儲在D3=1,D2=0,D1
=4,D0=0,由于無(wú)須顯示小數點(diǎn),故D101=0。顯示表將自動(dòng)顯示為1040。
顯示清水池水位值:FX2N-4AD獲得清水池水位值為4.03M。將該值直接存儲在D3=0,D2=4,D1=0,
D0=3,由于小數點(diǎn)顯示格式為0.00,因此D101中應該設置為3。顯示表將自動(dòng)顯示為4.03。
顯示余氯值:PLC-4AD獲取余氯分析儀表輸出值(4~20mA)對應0~0.30ppm,將對應的數據值例
如檢測12mA,即(12/16)×0.3=0.225。D100=225,D3D2D1D0分別存儲為D3=0,D2=2,D1=2,
D0=5,D101置4,故顯示表直接顯示0.225。
顯示年、月、日及時(shí)間:例如顯示2002年,可將PLC時(shí)鐘數據直接存儲在D100中,對應D3=2,D2=0,
D1=0,D0=2,由于無(wú)須顯示小數點(diǎn),故D101=0。顯示表將自動(dòng)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??烧鎸?shí)顯示數據,與你計
算出的數據分毫不差,無(wú)需要昂貴的模擬量模塊,大大的節約顯示系統成本。
PLC及DDM4A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(gè)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(dòng)模塊。由于FX0N費用低且兼容FX2N,故我們一方面可采
用FX0N-8EYT模塊,每個(gè)模塊上有8個(gè)輸出點(diǎn),以進(jìn)一步降低成本。
根據每四個(gè)輸出點(diǎn)可驅動(dòng)一塊DDM4A表,可根據該顯示表刷新速度要求,安排每4個(gè)輸出點(diǎn)為1組串行
BCD碼驅動(dòng)線(xiàn),每組8塊DDM4A顯示表,每塊表配一個(gè)PLC輸出點(diǎn)作為儀表選通端,能直接驅動(dòng)碼顯示表。
以后每增加8塊數1組(四個(gè)輸出點(diǎn))***可以驅動(dòng)8塊表,按此方式,可配置4組串行BCD碼驅動(dòng)線(xiàn),共可
以驅動(dòng)8×4=32塊數碼顯示表。故可選擇3塊FX0N-8EYT模塊計24點(diǎn)輸出。分配每4點(diǎn)為1組串行BCD碼控制
線(xiàn)共4組,占用16點(diǎn)輸出。余下8點(diǎn)作為8個(gè)儀表選通點(diǎn)。平均每塊表占用24/32=0.75個(gè)輸出點(diǎn),非常經(jīng)濟。
分析晶體管輸出驅動(dòng)能力。我們知道,FX0N-8EYT晶體管每點(diǎn)可直接驅動(dòng)晶體管每點(diǎn)可直接驅動(dòng)
24V/500mA以下無(wú)感負載。
DDM4A每點(diǎn)所需的驅動(dòng)為24V/5~6mA。4組同時(shí)驅動(dòng)電流為4×6=24mA,小于模塊驅動(dòng)24V/500mA
滿(mǎn)足負載能力。再分析顯示刷新速度。因采用14個(gè)脈沖為1塊表需要的脈沖數。串接8塊表共需要8×14
=112個(gè)脈沖。按3ms輸出一個(gè)脈沖計算。
完成一個(gè)循環(huán)顯示刷新周期需112×3=336mS,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(gè)顯示表選同控制而不再增多選通點(diǎn)。今后需增加顯示表時(shí)只增加串行BCD碼驅動(dòng)線(xiàn),則顯示刷新速度
基本保持不變。我們簡(jiǎn)單計算一下該種方式可驅動(dòng)多少塊DDM4A數碼顯示表:
設PLC晶體管模塊驅動(dòng)能力為500mA,8點(diǎn)作為8個(gè)儀表選通點(diǎn),每點(diǎn)選通驅動(dòng)500/6=83塊表。如允許
增加串行BCD碼驅動(dòng)點(diǎn),可配置83組串行BCD碼驅動(dòng)控制。共需要83×4=332個(gè)點(diǎn)。包括顯示表選通8點(diǎn)共
計340點(diǎn),可驅動(dòng)顯示表83×8=664塊而刷新顯示速度基本不變,仍然為0.34秒左右。平均每塊表僅占用
340/664=0.51個(gè)輸出點(diǎn),十分經(jīng)濟。如果允許刷新速度慢1倍即0.7秒以?xún)?,顯示表數量為656塊需要180
點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn),平均每塊表占用僅180/656=0.27個(gè)輸出點(diǎn)。
實(shí)際晶體管輸出能力不能一直工作于500mA下,所以驅動(dòng)顯示表數量及輸出點(diǎn)需要量還要下降20%左右。
PLC軟件設計:根據模擬顯示任務(wù)需要,PLC模塊僅配置晶體管輸出模塊,開(kāi)關(guān)量輸入模塊、所有模擬
模塊不要。劃分PLC工作任務(wù)為:用與顯示設備狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量輸出,它們純屬極普通的邏輯處理
任務(wù),工作量不大。另外編制驅動(dòng)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(shí)器驅動(dòng)脈沖產(chǎn)生器和移位寄存器等。
該類(lèi)程序在本網(wǎng)站下載中心有相應的例子可供編程參考,十分方便、簡(jiǎn)單。無(wú)需專(zhuān)門(mén)編程通訊任務(wù)。由于采
?用FX2N485BD通訊模塊,無(wú)需編程,直接可從計算機中(或者該PLC中)獲取各站的相關(guān)數據。并經(jīng)簡(jiǎn)單的工程量
處理后直接顯示在模擬屏上的各對應表中。
采用西門(mén)子S7-300 PLC構成的模擬顯示屏數碼顯示部分的電原理見(jiàn)下圖所示:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

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