一個(gè)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(shè)備、 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(guān)參數(shù)大約32個(gè)參數(shù)。
過去，一般采用PLC模擬量輸出模塊驅(qū)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(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(zhuǎn)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(shè)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(jì)量。更換普通模擬量 顯示表后必須進(jìn)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(yīng)0～1999顯示范圍。
例如，采用PLC模擬量輸出模塊驅(qū)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(zhuǎn)換為0.05～0.30V的電壓值。對 應(yīng)PLC輸出電壓范圍則為5～30mV，然后再將小數(shù)點(diǎn)設(shè)置位第二位點(diǎn)亮。由于PLC模擬量輸出本身就存在 一定的轉(zhuǎn)換誤差，加上模擬量表本身存在誤差、且小信號極易受干擾，最后一位數(shù)字本身就不準(zhǔn)確，因 此誤差較大，可信度差。
再例如，顯示轉(zhuǎn)速3000 rpm，則必須必須選擇4位半普通模擬量顯示表，先計(jì)算模擬量輸出對應(yīng)轉(zhuǎn)速 范圍為0～2V，然后，通過電阻網(wǎng)絡(luò)衰減至0～300mV，這樣才能將0～1999mV電壓信號轉(zhuǎn)換為0～3000rpm 顯示，衰減比為2000/300，調(diào)試、使用相當(dāng)麻煩，誤差也較大。
采用DDM4A系列數(shù)碼顯示表，就不存在這種問題。
我們假如選擇多臺(tái)日本三菱FX2N系列PLC作為該工程的主要控制設(shè)備，見下圖的網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)圖
img]2004123110342779420.gif[/img]
而其中一臺(tái)PLC5作為模擬顯示屏控制設(shè)備，見下圖模擬顯示屏示意圖。
們預(yù)定PLC 顯示緩沖數(shù)據(jù)區(qū)為D100，小數(shù)點(diǎn)顯示緩沖數(shù)據(jù)區(qū)為D101。D100使用D0、D1、D2、D3 四個(gè)數(shù)據(jù)構(gòu)成，表示個(gè)、十、百、千位顯示數(shù)據(jù)，見下圖通訊格式。PLC中驅(qū)動(dòng)DDM系列數(shù)碼顯示子程 序可以定時(shí)調(diào)用，也可以當(dāng)顯示數(shù)據(jù)發(fā)生變化后再調(diào)用顯示子程序。
l 顯示總管壓力值：FX2N －4AD模塊采集到當(dāng)前壓力為0.346Mpa，將采集的當(dāng)前壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 34，D3D2D1D0分別存儲(chǔ)為D3＝0，D2＝3，D1＝4，D0＝6，合并到PLC中的D100＝0346，由于小數(shù)點(diǎn)顯 示格式為0.000，因此，D101中應(yīng)該設(shè)置為4。顯示表將自動(dòng)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(chǔ)為D3＝11，D2＝0，D1＝3，D0＝4，合并到PLC中的D100＝B346（BCD碼），由于小 數(shù)點(diǎn)顯示格式為0.00，因此，D101中應(yīng)該設(shè)置為3。顯示表將自動(dòng)顯示為P0.34。
2 顯示送水泵轉(zhuǎn)速值：FX2N－4AD獲取水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速值為1040rpm。將該值直接存儲(chǔ)在D3＝1， D2＝0，D1＝4，D0＝0，由于無須顯示小數(shù)點(diǎn)，故D101＝0。顯示表將自動(dòng)顯示為1040。
3 顯示清水池水位值：FX2N－4AD獲得一清水池水位值為4.03M。將該值直接存儲(chǔ)在D3＝0， D2＝4，D1＝0，D0＝3，由于小數(shù)點(diǎn)顯示格式為0.00，因此，D101中應(yīng)該設(shè)置為3。顯示表將自動(dòng)顯示 為4.03。
4 顯示余氯值：PLC－4AD獲取余氯分析儀表的輸出值（4～20mA）對應(yīng)0～0.30ppm，然后將對應(yīng)的數(shù) 據(jù)值例如檢測12mA，即（12/16）×0.3=0.225。將D100＝225，即D3D2D1D0分別存儲(chǔ)為D3＝0，D2＝2，
D1＝2，D0＝5，D101置4，故顯示表直接顯示0.225。
5 顯示年、月、日及時(shí)間：例如顯示2002年，可將PLC時(shí)鐘數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在D100中，對應(yīng)D3＝2， D2＝0，D1＝0，D0＝2，由于無須顯示小數(shù)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(gòu)成的工程量顯示系統(tǒng)十分方便、靈活。可真實(shí)顯示數(shù)據(jù)，與你計(jì)算出的數(shù)據(jù)分毫不差，無需要價(jià)格昂貴的模擬量模塊，大大的節(jié)約顯示系統(tǒng)成本。
6 PLC及DDM4A硬件設(shè)計(jì)：根據(jù)顯示的需要，在模擬顯示屏上需要顯示共計(jì)32個(gè)數(shù)據(jù)，配置如下：
a． 配置DDM4A數(shù)碼顯示表共計(jì)32塊；
b． 由于需要選擇PLC晶體管輸出驅(qū)動(dòng)模塊。由于FX0N價(jià)格低于FX2N模塊且完全兼容，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(jù)每四個(gè)輸出點(diǎn)可驅(qū)動(dòng)一塊DDM4A表，可根據(jù)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(qū)動(dòng)線，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，故可直接驅(qū)動(dòng)碼顯示表。以后每增加8塊數(shù)1組（四個(gè)輸出點(diǎn)）就可以驅(qū)動(dòng)8塊表，按此方式，我們可配置4組串行BCD碼
驅(qū)動(dòng)線，共可以驅(qū)動(dòng)8×4＝32塊數(shù)碼顯示表。故可以選擇3塊FX0N－8EYT模塊計(jì)24點(diǎn)輸出。分配每4點(diǎn)為1組串行BCD碼控制線共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)。平均每塊表占用僅24/32
=0.75個(gè)輸出點(diǎn)，非常經(jīng)濟(jì)。
分析晶體管輸出驅(qū)動(dòng)能力。我們知道，F(xiàn)X0N－8EYT晶體管每點(diǎn)可直接驅(qū)動(dòng)24V/500mA以下無感負(fù)載。
而DDM4A每點(diǎn)所需的驅(qū)動(dòng)為24V/5～6mA。4組同時(shí)驅(qū)動(dòng)電流為4×6＝24mA，遠(yuǎn)小于模塊驅(qū)動(dòng)24V/500mA
能力。故完全滿足負(fù)載能力。
再分析顯示刷新速度。由于采用14個(gè)脈沖為1塊表需要的脈沖數(shù)。而串接8塊表共需要8×14＝112個(gè)脈沖。按3ms輸出一個(gè)脈沖計(jì)算。
故完成一個(gè)循環(huán)顯示刷新周期需要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，只要保持8個(gè)顯示表選同控制而不再增多選通點(diǎn)。今后需要增加顯示表時(shí)只增加串行BCD碼驅(qū)動(dòng)線，則顯示刷新速度基本保持不變。
我們簡單計(jì)算一下該種方式最多可驅(qū)動(dòng)多少塊DDM4A數(shù)碼顯示表。
設(shè)PLC晶體管模塊最大驅(qū)動(dòng)能力為500mA，8點(diǎn)作為8個(gè)儀表選通點(diǎn)，每點(diǎn)選通可驅(qū)動(dòng)500/6=83塊表。如果允許增加串行BCD碼驅(qū)動(dòng)線，則，可配置83組串行BCD碼驅(qū)動(dòng)控制線。共需要83×4＝332個(gè)點(diǎn)。包括顯示表選通8點(diǎn)共計(jì)340點(diǎn)，可驅(qū)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。平均每塊表占用僅340/664=0.51個(gè)輸出點(diǎn)，十分經(jīng)濟(jì)。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塊就只需要180點(diǎn)開關(guān)量輸出點(diǎn)，平均每塊表占用僅180/656=0.27個(gè)輸出點(diǎn)。
當(dāng)然，實(shí)際晶體管輸出能力不能一直工作于500mA下，所以驅(qū)動(dòng)顯示表數(shù)量及輸出點(diǎn)需要量還要下降 20％左右。
7 PLC軟件設(shè)計(jì)：根據(jù)模擬顯示任務(wù)需要，PLC模塊僅配置晶體管輸出模塊，開關(guān)量輸入模塊、所有模擬量模塊不要。劃分PLC工作任務(wù)為：用與顯示設(shè)備狀態(tài)的開關(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(qū)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(shù)據(jù)區(qū)。利用定時(shí)器驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生器和移位寄存器等。
該類程序在http://www.jtplc.com/ddmxx/plc_DRV.asp上有相應(yīng)的例子可供編程參考，十分方便、簡單。另外就是通訊任務(wù)。由于采用FX2N485BD通訊模塊，無需編程，直接可從計(jì)算機(jī)中（或者該P(yáng)LC中）獲取各站的相關(guān)數(shù)據(jù)。并經(jīng)簡單的工程量處理就可以直接顯示在模擬屏上的各對應(yīng)表中。
采用西門子S7－300 PLC構(gòu)成的模擬顯示屏數(shù)碼顯示部分的電原理見下圖所示：
