專利名稱：Plc數(shù)字顯示儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種PLC數(shù)字顯示儀表，屬于工業(yè)自動化儀表領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
可編程控制器或可編程計算機(PLC或PCC)是目前工控界發(fā)展最為迅速的工業(yè)自動化控制產(chǎn)品，該類產(chǎn)品在國內(nèi)外被廣泛運用于自動化控制領(lǐng)域。
常規(guī)的PLC一般僅有開關(guān)量輸入、輸出狀態(tài)指示，通常沒有模擬量數(shù)字顯示功能。這給需要顯示PLC內(nèi)部程序中運行的某些數(shù)據(jù)，如溫度、壓力、流量、速度、角度、位置、頻率、轉(zhuǎn)速、電壓、電流、功率、時間、故障代碼等，帶來不便。常規(guī)的方法有如下幾種a.采用帶鎖存的BCD碼并行顯示器；b.采用PLC專用模擬量輸出模塊驅(qū)動標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字面板表；c.采用觸摸屏的人機界面；d.采用微機系統(tǒng)+組態(tài)軟件。
對于這幾種解決方案有不足之處為了顯示4位數(shù)據(jù)，a種方法需占用PLC 16個晶體管輸出點，PLC的每個輸出點平均價格至少為90元人民幣，加上4位并行顯示器，最便宜也要40元/每位，故需要16×90+4×40＝1600(元)才能滿足顯示要求。如果采用位選形式，則只要8個I/O口，也需要880元左右，并且由于它不具備普通顯示儀表的外觀特點，故安裝使用也不方便。如果在類似模擬顯示屏上顯示大量數(shù)據(jù)，該種方式顯然價格高、安裝不便。
b方式可以將PLC的內(nèi)部數(shù)據(jù)，如現(xiàn)場采集的溫度、壓力電流信號經(jīng)PLC內(nèi)部轉(zhuǎn)換為用電壓、電流方式表示的工程量供顯示。這種方式需要PLC配置昂貴的D/A模塊，現(xiàn)場抗干擾能力差等缺點。
c、d兩種方法由于大多數(shù)應(yīng)用場合并不需要太多的功能，而且某些場合下不適合使用，加上價格太高，在很多項目中被限制使用。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種適用于工業(yè)現(xiàn)場，成本低、抗干擾能力強，能夠顯示PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)的PLC數(shù)字顯示儀表。
本實用新型所述的PLC數(shù)字顯示儀表，包括接口、電平轉(zhuǎn)換器和顯示電路，接口連接電平轉(zhuǎn)換器的輸入端，其設(shè)置單片機和監(jiān)控器，電平轉(zhuǎn)換器的輸出端連接單片機的輸入端，監(jiān)控器連接單片機控制輸入端，單片機的輸出端連接顯示電路。
工作時，接口接入PLC的通訊口采集數(shù)據(jù)，通過電平轉(zhuǎn)換器將PLC的串口RS-232-C電平信號轉(zhuǎn)換為單片機可以識別的TTL電平信號，輸入單片機進行處理。單片機將結(jié)果通過顯示電路顯示。監(jiān)控器保證單片機正常工作。
所述的顯示電路包括譯碼器、數(shù)碼管和驅(qū)動器，譯碼器和驅(qū)動器連接在單片機輸出端和數(shù)碼管之間。使用譯碼器和驅(qū)動器可以節(jié)省單片機的輸出端口。
其原理為由于PLC設(shè)備采用MODBUS通訊協(xié)議來完成計算機和PLC的底層通訊，例如用PLC自帶的編程軟件來完成對PLC的上傳和下載數(shù)據(jù)，對PLC的在線調(diào)試等。將計算機用單片機和數(shù)碼顯示管替換，將PLC內(nèi)部不同地址的數(shù)據(jù)顯示出來。
本實用新型采用了PLC設(shè)備通用的MODBUS通訊協(xié)議來完成通訊，通過單片機處理可以將PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)用數(shù)碼管直觀的顯示出來，無需將工程量再進行轉(zhuǎn)換，同時，其成本低廉，抗干擾能力強，具有良好的市場潛力。


圖1、本實用新型一實施例電路原理圖。
圖1R1、R2電阻 C1-C6電容 Q1-Q4三極管 LED1-LED4數(shù)碼管 UR1、UR2排阻 J1接口 CRY1晶振 U1電平轉(zhuǎn)換器 U2單片機 U3監(jiān)控器 U4譯碼器U5驅(qū)動器具體實施方式
下面結(jié)合實施例附圖對本實用新型作進一步說明。
如圖所示，電平轉(zhuǎn)換器U1的輸入端連接接口J1，輸出端連接單片機U2的通訊接口TXD、RXD。電平轉(zhuǎn)換器U1的1腳和3腳之間接有電容C3，4腳和5腳之間接有電容C4，2腳和16腳之間接有電容C2，6腳和15腳之間接有電容C1。
監(jiān)控器U3的7腳和8腳之間接有電阻R1，3腳和4腳之間接有電阻R2，4腳接地，1腳、2腳、3腳、5腳和6腳分別連接單片機U2的6腳、7腳、8腳、11腳和9腳。
單片機U2的4腳和5腳之間接有晶振CRY1和電容C5、C6，單片機U2的13腳-16腳分別連接驅(qū)動器U5的4腳、2腳、3腳和5腳，單片機U2的17腳-19腳分別連接譯碼器U4的3腳、2腳和1腳。
譯碼器U4的輸出腳通過排阻UR1連接三極管Q1-Q4的基極。
驅(qū)動器U5的輸出腳通過排阻UR2連接數(shù)碼管LED1-LED4的7腳、6腳、4腳、2腳、1腳、9腳和10腳。
電平轉(zhuǎn)換器U1采用MAX232芯片。單片機U2可以采用功能強大、價格低廉的AT89C2051。監(jiān)控器U3采用帶有串行E2PROM的CPU監(jiān)控器X25045，其能保證單片機U2運行可靠。譯碼器U4采用3-8譯碼器。
工作時，接口J1接入PLC的通訊口采集數(shù)據(jù)，通過電平轉(zhuǎn)換器U1將PLC的串口RS-232-C電平信號轉(zhuǎn)換為單片機U2可以識別的TTL電平信號，輸入單片機U2進行處理。單片機U2將結(jié)果通過數(shù)碼管LED1-LED4顯示。監(jiān)控器U3保證單片機U2正常工作。
其原理為，由于PLC設(shè)備采用MODBUS通訊協(xié)議來完成計算機和PLC的底層通訊，例如用PLC自帶的編程軟件來完成對PLC的上傳和下載數(shù)據(jù)，對PLC的在線調(diào)試等。將計算機用單片機和數(shù)碼顯示管替換，將PLC內(nèi)部不同地址的數(shù)據(jù)顯示出來。
權(quán)利要求1.一種PLC數(shù)字顯示儀表，包括接口、電平轉(zhuǎn)換器，接口連接電平轉(zhuǎn)換器的輸入端，其特征在于設(shè)置單片機和監(jiān)控器，電平轉(zhuǎn)換器的輸出端連接單片機的輸入端，監(jiān)控器連接單片機控制輸入端，單片機的輸出端連接顯示電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC數(shù)字顯示儀表，其特征在于顯示電路包括譯碼器、數(shù)碼管和驅(qū)動器，譯碼器和驅(qū)動器連接在單片機輸出端和數(shù)碼管之間。
專利摘要本實用新型涉及一種PLC數(shù)字顯示儀表，包括接口、電平轉(zhuǎn)換器，接口連接電平轉(zhuǎn)換器的輸入端，其特征在于設(shè)置單片機和監(jiān)控器，電平轉(zhuǎn)換器的輸出端連接單片機的輸入端，監(jiān)控器連接單片機控制輸入端，單片機的輸出端連接顯示電路。本實用新型采用了PLC設(shè)備通用的MODBUS通訊協(xié)議來完成通訊，通過單片機處理可以將PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)用數(shù)碼管直觀的顯示出來，無需將工程量再進行轉(zhuǎn)換，同時，其成本低廉，抗干擾能力強，具有良好的市場潛力。
文檔編號G01D7/00GK2903921SQ20062008383
公開日2007年5月23日 申請日期2006年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月29日
發(fā)明者楊海峰, 王權(quán) 申請人:山東新華醫(yī)療器械股份有限公司