PLC實(shí)現兩線(xiàn)連接型數顯儀表系統設計
數顯儀表的程序由初始化、外中斷0服務(wù)程序、外中斷1服務(wù)程序和定時(shí)器T0中斷服務(wù)程序4部分組成。T0每隔5ms中斷1次,在其中斷服務(wù)程序中根據接收到的顯示數據及其小數點(diǎn)位置信息完成4位數碼管的動(dòng)態(tài)顯示。外中斷0服務(wù)程序用于檢測同步信號,外中斷1服務(wù)程序用于接收16位顯示數據的BCD編碼和2位表示小數點(diǎn)顯示位置的信息。
3.1 外中斷0服務(wù)程序
外中斷0由數據信號線(xiàn)的下降沿觸發(fā),在其中斷服務(wù)程序中,如果檢測到時(shí)鐘線(xiàn)為低電平,則視為同步信號。當檢測到3個(gè)同步脈沖后,則表明收到了正確的同步信號,此時(shí)關(guān)閉外中斷0,開(kāi)啟外中斷1,借助于外中斷1服務(wù)程序接收數據。如果在前一次或前兩次中斷服務(wù)程序中已檢測同步脈沖而本次未檢測到同步脈沖,則視為無(wú)效同步信號。外中斷0服務(wù)程序的主要代碼如下:
void Int0_Srvice(void) interrupt 0
{ p33=1;
if(p33==0) SysClock++; //有效,同步脈沖加1
else SysClock=0; //無(wú)效,同步脈沖清零
if(SysClock==3)
{ //檢測到3個(gè)同步脈沖
RecEnable=1; //置允許接收標志
EX0=0; //關(guān)閉外中斷0
EX1=1; //開(kāi)放外中斷1
}}
3.2 外中斷1服務(wù)程序
外中斷1由時(shí)鐘信號線(xiàn)的下降沿觸發(fā),在其中斷服務(wù)程序中,如果查詢(xún)到已建立允許接收標志,則接收16位顯示數據的BCD碼和2位小數點(diǎn)位置信息,并將其轉換為18位并行數據,存于DispData變量中供T0中斷服務(wù)程序進(jìn)行顯示。由于顯示數據和小數點(diǎn)位置信息都是低位在前,高位在后,所以在程序中使用右移操作實(shí)現串行數據到并行數據的轉換。小數點(diǎn)位置信息為0~3時(shí),表示小數點(diǎn)分別位于數碼管的千位、百位、十位和個(gè)位之后。如果小數點(diǎn)在個(gè)位之后,則不顯示小數點(diǎn)。當接收到18位信息后,則關(guān)閉外中斷1,重新開(kāi)放外中斷0進(jìn)行下一周期的數據傳輸。外中斷1服務(wù)程序的主要代碼如下:
void Int1_Srvice(void) interrupt 2
{ if(RecEnable==1) //允許接收
{ p32=1; //檢測數據線(xiàn)電平
if(p32==1) RecData=RecData|0x40000;
RecData=RecData>>1; //實(shí)現串/并轉換
DataClock++;
if(DataClock==19) //已接收到18位數據
{ //顯示數據存于DispData中
DispData=RecData;RecData=0;
SysClock=0;DataClock=0;
RecDone=1;RecEnable=0;
EX0=1; //開(kāi)外中斷0
EX1=0; //關(guān)外中斷1
}}}
4 應用實(shí)例
利用PLC系統的(n+1)個(gè)輸出點(diǎn)可以連接n臺數顯儀表,其中1點(diǎn)用作公共時(shí)鐘線(xiàn),n點(diǎn)用作n臺數顯儀表的數據線(xiàn)。使用數顯儀表顯示PLC系統的數據或參數時(shí),還必須給PLC系統編寫(xiě)滿(mǎn)足時(shí)序要求的驅動(dòng)程序。
4.1 PLC驅動(dòng)程序設計
此處以三菱FX2N PLC系統為例,介紹PLC系統驅動(dòng)程序的編寫(xiě)方法。假設使用Y0作為數據線(xiàn),Y1作為時(shí)鐘線(xiàn),則PLC驅動(dòng)程序的梯形圖如圖5所示。程序中使用D0單元存放顯示數據,其取值范圍為0~9999,D1單元存放小數點(diǎn)位置信息,其取值范圍為0~3。占用的資源包括計數器C0~C1和中間繼電器M100~M131,可以結合用戶(hù)程序進(jìn)行相應的調整。
圖5 FX2N PLC顯示驅動(dòng)程序
4.2 多臺數顯儀表與PLC系統的連接
多臺數顯儀表與PLC系統的連接如圖6所示,圖中的1臺FX2N PLC連接了8臺數顯儀表,PLC的Y10用作公共時(shí)鐘線(xiàn),Y0~Y7分別用作8臺數顯儀表的數據線(xiàn)。PLC系統的驅動(dòng)程序和圖5類(lèi)似。由于多臺儀表的時(shí)鐘線(xiàn)是公共的,數據線(xiàn)是并行輸出的,因此多臺數顯儀表的數據刷新時(shí)間和其連接的數量無(wú)關(guān),可以確保PLC系統數據顯示的實(shí)時(shí)性。
5 結論
該數顯儀表無(wú)需知曉任何PLC系統的協(xié)議,僅使用PLC系統的n+1個(gè)輸出點(diǎn)即可實(shí)現在n臺數顯儀表上顯示其數據或參數。占用較少的PLC資源,既可擴充PLC系統的外圍顯示設備,又間接地解決了HMI無(wú)法適應惡劣工作環(huán)境等實(shí)際工程問(wèn)題。
本文作者創(chuàng )新點(diǎn):該數顯儀表解決了PLC系統直接驅動(dòng)數碼管占用太多資源的問(wèn)題,間接地解決了基于PLC系統通信口的一類(lèi)數顯儀表需要知曉通信協(xié)議等問(wèn)題。
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