DDM4A在大型模擬顯示屏中應用
更新時間：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
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一個中等規(guī)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、
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| 回路的工作參數(shù)（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值等相關參數(shù)大約32個參數(shù)。 |
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一般采用PLC模擬量輸出模塊驅動普通模擬顯示表。這樣，需要幾十個模擬量通道和幾十塊
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| 普通數(shù)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(shù)碼顯示表近千元。而 |
| 且，由于工程量參數(shù)太多，需要PLC將各參數(shù)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(diào)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(diào)整到合適的工程量顯示范圍內(nèi)。普通模擬顯示表為0～200mV對應0～1999顯示范圍。 |
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例如，采用PLC模擬量輸出模塊驅動普通模擬顯示表顯示余氯值，其范圍一般為0.05～0.30ppm。
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| 我們無法在普通模擬量數(shù)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(shù)點點亮。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(shù)字不確定，因 |
| 此誤差偏大，可信度差。 |
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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
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| 速范圍為0～2V，然后，通過電阻網(wǎng)絡衰減至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(diào)試、使用相當麻煩，誤差也較大。 |
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采用DDM4A系列數(shù)碼顯示表，很好的解決了這種問題。
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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(wǎng)絡控制結構圖。
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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。
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我們預定PLC 顯示緩沖數(shù)據(jù)區(qū)為D100，小數(shù)點顯示緩沖數(shù)據(jù)區(qū)為D101。D100使用D0、D1、D2、D3
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| 四個數(shù)據(jù)構成，表示個、十、百、千位顯示數(shù)據(jù)，見下圖通訊格式。PLC中驅動DDM系列數(shù)碼顯示子程序可以 |
| 定時調(diào)用，也可以當顯示數(shù)據(jù)發(fā)生變化后再調(diào)用顯示子程序。 |
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| 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(shù)據(jù)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(shù)點顯示格式 |
| 為0.000，則D101中應設置為4。顯示表將自動顯示為0.346。如需要顯示特殊符號，可以按下述方式處理： |
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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
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| 數(shù)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。 |
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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
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| ＝4，D0＝0，由于無須顯示小數(shù)點，故D101＝0。顯示表將自動顯示為1040。 |
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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，
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| D0＝3，由于小數(shù)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4.03。 |
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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(shù)據(jù)值例
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| 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。 |
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顯示年、月、日及時間：例如顯示2002年，可將PLC時鐘數(shù)據(jù)直接存儲在D100中，對應D3＝2，D2＝0，
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| D1＝0，D0＝2，由于無須顯示小數(shù)點，故D101＝0。顯示表將自動顯示為2002。 |
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總之，采用DDM系列顯示表＋PLC構成的工程量顯示系統(tǒng)十分方便、靈活?？烧鎸嶏@示數(shù)據(jù)，與你計
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| 算出的數(shù)據(jù)分毫不差，無需要昂貴的模擬量模塊，大大的節(jié)約顯示系統(tǒng)成本。 |
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PLC及DDM4A硬件設計：根據(jù)顯示的需要，在模擬顯示屏上需要顯示共計32個數(shù)據(jù)，配置如下：
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| a． 配置DDM4A數(shù)碼顯示表共計32塊 |
| b． 由于需要選擇PLC晶體管輸出驅動模塊。由于FX0N費用低且兼容FX2N，故我們一方面可采 |
| 用FX0N－8EYT模塊，每個模塊上有8個輸出點，以進一步降低成本。 |
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根據(jù)每四個輸出點可驅動一塊DDM4A表，可根據(jù)該顯示表刷新速度要求，安排每4個輸出點為1組串行
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| BCD碼驅動線，每組8塊DDM4A顯示表，每塊表配一個PLC輸出點作為儀表選通端，能直接驅動碼顯示表。 |
| 以后每增加8塊數(shù)1組（四個輸出點）***可以驅動8塊表，按此方式，可配置4組串行BCD碼驅動線，共可 |
| 以驅動8×4＝32塊數(shù)碼顯示表。故可選擇3塊FX0N－8EYT模塊計24點輸出。分配每4點為1組串行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24/32=0.75個輸出點，非常經(jīng)濟。 |
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分析晶體管輸出驅動能力。我們知道，F(xiàn)X0N－8EYT晶體管每點可直接驅動晶體管每點可直接驅動
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| 24V/500mA以下無感負載。 |
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DDM4A每點所需的驅動為24V/5～6mA。4組同時驅動電流為4×6＝24mA，小于模塊驅動24V/500mA
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滿足負載能力。再分析顯示刷新速度。因采用14個脈沖為1塊表需要的脈沖數(shù)。串接8塊表共需要8×14
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| ＝112個脈沖。按3ms輸出一個脈沖計算。 |
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完成一個循環(huán)顯示刷新周期需112×3＝336mS，即0.336秒即可完成數(shù)據(jù)顯示更新。根據(jù)該規(guī)律只要保
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| 持8個顯示表選同控制而不再增多選通點。今后需增加顯示表時只增加串行BCD碼驅動線，則顯示刷新速度 |
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基本保持不變。我們簡單計算一下該種方式可驅動多少塊DDM4A數(shù)碼顯示表：
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設PLC晶體管模塊驅動能力為500mA，8點作為8個儀表選通點，每點選通驅動500/6=83塊表。如允許
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| 增加串行BCD碼驅動點，可配置83組串行BCD碼驅動控制。共需要83×4＝332個點。包括顯示表選通8點共 |
| 計340點，可驅動顯示表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個輸出點，十分經(jīng)濟。如果允許刷新速度慢1倍即0.7秒以內(nèi)，顯示表數(shù)量為656塊需要180 |
| 點開關量輸出點，平均每塊表占用僅180/656=0.27個輸出點。 |
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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(shù)量及輸出點需要量還要下降20％左右。
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PLC軟件設計：根據(jù)模擬顯示任務需要，PLC模塊僅配置晶體管輸出模塊，開關量輸入模塊、所有模擬
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量模塊不要。劃分PLC工作任務為：用與顯示設備狀態(tài)的開關量輸出，它們純屬極普通的邏輯處理
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| 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(shù)據(jù) |
| 區(qū)。利用定時器驅動脈沖產(chǎn)生器和移位寄存器等。 |
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該類程序在本網(wǎng)站下載中心有相應的例子可供編程參考，十分方便、簡單。無需專門編程通訊任務。由于采
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?用FX2N485BD通訊模塊，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(shù)據(jù)。并經(jīng)簡單的工程量
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處理后直接顯示在模擬屏上的各對應表中。
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| 采用西門子S7－300 PLC構成的模擬顯示屏數(shù)碼顯示部分的電原理見下圖所示： |
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