DDM4A在大型模拟显示屏中应用
更新时间：2021-06-21 09:23:21 字号：T|T
DDM4A产品在大中型模拟显示屏中的应用介绍
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一个中等规模的水厂拟配置一套中央控制室用大屏幕模拟显示屏。需要显示的模拟量有各配电设备、
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| 回路的工作参数（三相电压、电流、功率、累积电量）、各水泵的工作电流、水位、原水流量、清水池水 |
| 位、送水泵工作电流、送水压力和流量、加药、加氯量和余氯质、PH值等相关参数大约32个参数。 |
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一般采用PLC模拟量输出模块驱动普通模拟显示表。这样，需要几十个模拟量通道和几十块
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| 普通数码表。我们知道，PLC模拟量每通道大约需要700～900元，加上普通模拟量数码显示表近千元。而 |
| 且，由于工程量参数太多，需要PLC将各参数先转换为适合电压显示的物理量，然后在普通模拟显示表上 |
| 进行量程设定或者通过电阻调整比例满足显示，十分麻烦。而且需要定期计量。更换普通模拟量显示表 |
| 后必须进行调整到合适的工程量显示范围内。普通模拟显示表为0～200mV对应0～1999显示范围。 |
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例如，采用PLC模拟量输出模块驱动普通模拟显示表显示余氯值，其范围一般为0.05～0.30ppm。
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| 我们无法在普通模拟量数码显示表上直接显示该范围的值，必须将其转换为0.05～0.30V的电压值。对 |
| 应PLC输出电压范围则为5～30mV，然后将百位小数点点亮。由于PLC模拟量输出有 |
| 转换误差，加上模拟量表本身存在误差、且小信号极易受干扰，末尾数字不确定，因 |
| 此误差偏大，可信度差。 |
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再例如，显示转速3000 rpm，则必须必须选择4位半普通模拟量显示表，先计算模拟量输出对应转
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| 速范围为0～2V，然后，通过电阻网络衰减至0～300mV，这样才能将0～1999mV电压信号转换为 |
| 0～3000rpm显示，衰减比为2000/300，调试、使用相当麻烦，误差也较大。 |
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采用DDM4A系列数码显示表，很好的解决了这种问题。
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我们假如选择多台日本三菱FX2N系列PLC作为该工程的主要控制设备，见下图的网络控制结构图。
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而其中一台PLC5作为模拟显示屏控制设备，见下图模拟显示屏示意图。
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我们预定PLC 显示缓冲数据区为D100，小数点显示缓冲数据区为D101。D100使用D0、D1、D2、D3
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| 四个数据构成，表示个、十、百、千位显示数据，见下图通讯格式。PLC中驱动DDM系列数码显示子程序可以 |
| 定时调用，也可以当显示数据发生变化后再调用显示子程序。 |
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| 显示总管压力值：FX2N －4AD模块采集到当前压力为0.346Mpa，将采集的当前压力数据转换为34， |
| D3D2D1D0分别存储为D3＝0，D2＝3，D1＝4，D0＝6，合并到PLC中的D100＝0346，由于小数点显示格式 |
| 为0.000，则D101中应设置为4。显示表将自动显示为0.346。如需要显示特殊符号，可以按下述方式处理： |
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D3D2D1D0分别存储为D3＝11，D2＝0，D1＝3，D0＝4，合并到PLC中的D100＝B346（BCD码），由于小
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| 数点显示格式为0.00，因此，D101中应该设置为3。显示表将自动显示为P0.34。 |
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显示送水泵转速值：FX2N－4AD获取水泵电机转速值为1040rpm。将该值直接存储在D3＝1，D2＝0，D1
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| ＝4，D0＝0，由于无须显示小数点，故D101＝0。显示表将自动显示为1040。 |
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显示清水池水位值：FX2N－4AD获得清水池水位值为4.03M。将该值直接存储在D3＝0，D2＝4，D1＝0，
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| D0＝3，由于小数点显示格式为0.00，因此D101中应该设置为3。显示表将自动显示为4.03。 |
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显示余氯值：PLC－4AD获取余氯分析仪表输出值（4～20mA）对应0～0.30ppm，将对应的数据值例
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| 如检测12mA，即（12/16）×0.3=0.225。D100＝225，D3D2D1D0分别存储为D3＝0，D2＝2，D1＝2， |
| D0＝5，D101置4，故显示表直接显示0.225。 |
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显示年、月、日及时间：例如显示2002年，可将PLC时钟数据直接存储在D100中，对应D3＝2，D2＝0，
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| D1＝0，D0＝2，由于无须显示小数点，故D101＝0。显示表将自动显示为2002。 |
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总之，采用DDM系列显示表＋PLC构成的工程量显示系统十分方便、灵活。可真实显示数据，与你计
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| 算出的数据分毫不差，无需要昂贵的模拟量模块，大大的节约显示系统成本。 |
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PLC及DDM4A硬件设计：根据显示的需要，在模拟显示屏上需要显示共计32个数据，配置如下：
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| a． 配置DDM4A数码显示表共计32块 |
| b． 由于需要选择PLC晶体管输出驱动模块。由于FX0N费用低且兼容FX2N，故我们一方面可采 |
| 用FX0N－8EYT模块，每个模块上有8个输出点，以进一步降低成本。 |
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根据每四个输出点可驱动一块DDM4A表，可根据该显示表刷新速度要求，安排每4个输出点为1组串行
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| BCD码驱动线，每组8块DDM4A显示表，每块表配一个PLC输出点作为仪表选通端，能直接驱动码显示表。 |
| 以后每增加8块数1组（四个输出点）***可以驱动8块表，按此方式，可配置4组串行BCD码驱动线，共可 |
| 以驱动8×4＝32块数码显示表。故可选择3块FX0N－8EYT模块计24点输出。分配每4点为1组串行BCD码控制 |
| 线共4组，占用16点输出。余下8点作为8个仪表选通点。平均每块表占用24/32=0.75个输出点，非常经济。 |
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分析晶体管输出驱动能力。我们知道，FX0N－8EYT晶体管每点可直接驱动晶体管每点可直接驱动
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| 24V/500mA以下无感负载。 |
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DDM4A每点所需的驱动为24V/5～6mA。4组同时驱动电流为4×6＝24mA，小于模块驱动24V/500mA
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满足负载能力。再分析显示刷新速度。因采用14个脉冲为1块表需要的脉冲数。串接8块表共需要8×14
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| ＝112个脉冲。按3ms输出一个脉冲计算。 |
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完成一个循环显示刷新周期需112×3＝336mS，即0.336秒即可完成数据显示更新。根据该规律只要保
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| 持8个显示表选同控制而不再增多选通点。今后需增加显示表时只增加串行BCD码驱动线，则显示刷新速度 |
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基本保持不变。我们简单计算一下该种方式可驱动多少块DDM4A数码显示表：
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设PLC晶体管模块驱动能力为500mA，8点作为8个仪表选通点，每点选通驱动500/6=83块表。如允许
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| 增加串行BCD码驱动点，可配置83组串行BCD码驱动控制。共需要83×4＝332个点。包括显示表选通8点共 |
| 计340点，可驱动显示表83×8＝664块而刷新显示速度基本不变，仍然为0.34秒左右。平均每块表仅占用 |
| 340/664=0.51个输出点，十分经济。如果允许刷新速度慢1倍即0.7秒以内，显示表数量为656块需要180 |
| 点开关量输出点，平均每块表占用仅180/656=0.27个输出点。 |
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实际晶体管输出能力不能一直工作于500mA下，所以驱动显示表数量及输出点需要量还要下降20％左右。
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PLC软件设计：根据模拟显示任务需要，PLC模块仅配置晶体管输出模块，开关量输入模块、所有模拟
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量模块不要。划分PLC工作任务为：用与显示设备状态的开关量输出，它们纯属极普通的逻辑处理
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| 任务，工作量不大。另外编制驱动DDM4A显示表的显示子程序。主要是划分所有显示表的显示缓冲数据 |
| 区。利用定时器驱动脉冲产生器和移位寄存器等。 |
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该类程序在本网站下载中心有相应的例子可供编程参考，十分方便、简单。无需专门编程通讯任务。由于采
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用FX2N485BD通讯模块，无需编程，直接可从计算机中（或者该PLC中）获取各站的相关数据。并经简单的工程量
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处理后直接显示在模拟屏上的各对应表中。
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| 采用西门子S7－300 PLC构成的模拟显示屏数码显示部分的电原理见下图所示： |
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