自制的PLC外围组件及应用

可编程控制器，简称PLC，它性能稳定可靠，抗干扰，深受人们喜爱。旧设备改造，新设备配套越来越多的使用它。对于高档设备，还可配备工控机，进行数据处理，显示打印及网络通讯等…. 对于一些中小设备，考虑设备成本，考虑设备现场条件及操作者的素质，往往不选用工控机，但还要求有参数设置，生产记录的实时显示及打印的功能。大家知道，PLC具有高速计数及数据运算处理能力，可以利用PLC对生产过程进行数据采集及数据处理，PLC还具有掉电保护数据的功能。但如何实现参数设置，数据显示与打印，这对只会PLC编程的设计者来说，就显得为难了，因为现有的PLC没有这种功能及外围模块。要实现这些功能，往往是采用外配或自行设计仪表来完成。这种方法有其缺点：增加了外围设备，提高了成本，由于仪表工作是独立进行的，相比PLC抗干扰能力差，记录数据一旦丢失将无法恢复。这是设备生产所不允许的。
如选用本文介绍的PLC外围组件与PLC组合，即可发挥PLC高速计数、对数据的运算处理的能力，又可实现对参数的预置、数据显示及生产记录打印等功能。而且费用低廉。
下面介绍的几种PLC外围组件，它不占用PLC 的串行口，只用几个PLC 的输出输入口，即可完成参数予置、多路数字显示及打印数据传送等功能。
一、 键盘置数组件：
本组件由硬件（印刷线路板一块、薄膜式键盘一个）与软件（键盘程序包一件及使用说明一份）组成，它与PLC的连接只用PLC两个输入口。可输入0---9十个数码及ABCDEF六个命令，为程序设计者提供极大方便。该组件还具有扩展PLC输入口的功能，ABCDEF六个命令键实际上就是六个点击式输入开关，如将键盘的程序软件稍微改动，键盘上的16键，就可成为16个点击式输入开关。
本组件的安装与编程非常简单：
硬件安装：先将键盘的插头插在印刷板对应插口上，再将印刷板另一个插口的的连线按说明连到PLC的两个输入端及+24V 和 地（0V）端就可以了。
软件安装：将本组件提供的程序软件包作为您的一个子程序粘贴到您的主程序中，需要您编程的内容是：
1、将PLC与本组件连接的两个输入口的地址直接输出给键盘软件包规定的数据线口与时钟线口。
2、按0—9数字键时，键盘组件的编程软件将产生一个从键按下接通，键抬起延时5秒后断开的定时脉冲信号Tx（作为键盘置数显示时间）和键入数字的地址，故您需要编写这样的程序语句：用Tx的常闭触点将正常显示的数据送入显示数据区，再用Tx的常开触点将键入数字地址的数据送入显示数据区。这样就可实现未按键时PLC显示器显示正常数据，而按键时，显示器显示按键置入的数字。
3、按A、B、---F六个命令按键时，编程软件都会产生对应的键入的数据地址及一个触点开关信号，您可以这样编程：用该触点开关，连接MOV传送指令将键入的数据地址的数据传送给您程序规定的数据区，也可用此开关去完成您要做的工作。
自此硬件、软件安装完毕（详见本组件的说明）。
键盘组件是这样工作的：未按键盘前，PLC的显示器显示您的正常的显示数据，如您按一下“0”键，显示器立刻显示为“0”，再按“1”键，显示为“0 1”即原显示数左移一位，末位显示新置入的数。。。。如按“A”键，显示器灭，此时PLC立刻将显示值取走，送入您规定的存储区中，去进行运算或显示等处理。如停止按键的时间超过5秒钟以上时，显示器自动恢复原正常显示的数据。

二、数字显示及打印组件：有三种规格：
（1）、可输出两路4位数字显示且具有打印功能的组件：
占用PLC3个输出口及1个输入口作为数据传输及打印握手线；
（2）、可输出四路4位数字显示且具有打印功能的组件：
占用PLC4个输出口及1个输入口作为数据传输及握手线，
（3）、可扩展的显示打印组件：
基本板：同（2）型功能，即占用3个输出口及1个输入口作为数据传输及握手线，可输出两路4位数字显示且具有打印功能。
扩展板：仅占用PLC1个输出口，可扩展两路4位数字显示。
基本板可和多块扩展板组合，构成多路数字显示系统。如用6快扩展板与基本板组合，可输出16路4位数字显示，可显示64位数码！且显示的重复频率不变。
本显示与打印组件，除包含硬件印刷线路板与显示器板外，还有本组件的程序软件包及使用说明书，编程时只要按照说明书，将该子程序包拷入你的程序里，需要您编写的程序是：
1、 将你的要显示的数据转换为BCD码，再将其传入子程序包规定的存储器中。
2、 在说明书指定的数据区里，按着说明要求将您编制的打印格式，填写数据。其字母与数字要改写ASCII码，汉字按微打规定的汉字库填写，编好后，将数据区总字节数写入字节数区。
本组件的打印选用微型打印机，显示器的尺寸规格可根据用者需要来定做，选用大型数码显示器可将其放置空中显眼的地方，共多人观查，小型显示器、键盘与微型打印机可镶在操作台面板上，使操作者观看方便清晰，操作简单易学。
本组件用在西门子S7-200 S7-300 及欧姆龙CPM1A 已有八年之久了，配套设备几十台套，效果良好。对于其他型号的PLC，本组件也是实用的，只是软件不同而已。
三、将电流或电压转换为脉冲的组件：
本组件可以将4—20ma 或0—10V 的模拟信号转换为0-20KHz的脉冲信号。PLC在实际应用中，往往需要接受其他仪器传送数据，来执行控制设备动作，比如电子秤，流量计等，这需要与仪器方沟通编写通信协议，对不太熟悉串口通讯的设计者，这也是个难事。如选用本组件就可很容易实现数据传送。因为象电子秤这样的仪器，为能远程传送，都设有4—20ma输出信号，本组件可实现将此信号转换成0-20KHz脉冲。PLC具有高速计数的能力，故用本组件连接仪器与PLC，就可实现数据传送。对于0-10V的模拟量信号，通常选用模拟量输入模块，如用本组件代替它，可大大降低费用。
本组件包括印刷板一块，编程与校准指导说明一份。
四、串入串出组件：
PLC与数字仪表通讯，如只需传送简单几组数据，而编程者又不太熟悉串口通讯，可选用本组件完成。本组件与PLC连接只需两个通用输入口，按本组件提供的编程说明编程，对仪表方也提供一份编程流程图，仪表方可用自己的编程软件按流程图编写通讯程序即可。
上述的四种PLC外围组件是本人在长期实践中摸索开发出来的。目前，在生产设备单位里，会PLC编程的人中会用VB、VC及或各种组态软件编程的不多，本文或许对只会PLC编程者有所提示与帮助。
欢迎广大读者询问，如有需要可来函联系，本人定为你提供满意的回答及服务！

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