可编程控制器（简称PLC）是目前工控界发展最为迅速的工业自动化控制产品，由于该类产品可靠性高，使用灵活、方便，故在国内外被广泛的运用于自动化领域内。

    而常规的PLC一般仅有开关量输入、输出状态指示，通常没有模拟量数码显示功能。这给需要显示PLC内部程序中运行的某些数据（如温度、压力、流量、速度、角度、位置、频率、转速、电压、电流、功率、时间、故障代码等）带来不便。这也是PLC致命的弱点！解决这类问题的方法通常有如下几种：

a. 采用带锁存的BCD码并行显示器；

b. 采用PLC专用模拟量输出模块驱动标准数字面板表；

c. 采用触摸屏的人机界面；

d. 采用微机系统＋组态软件。

为了显示4位数据，a种方法至少需要占用PLC 8个晶体管输出点。一般来讲，PLC的每个输出点平均价格至少为90元人民币，加上4位并行显示器，最便宜也要40元/ 每位，故需要8×90+4×40=880（元）才能满足显示要求。而该方式由于还不具备普通仪表特征，故实际使用还需要设计电路板、表面装饰、考虑安装结构等，使用不便。

b方式可以将PLC的内部数据，如现场采集的温度、压力电流信号经PLC内部转换为用电压、电流方式表示的工程量供显示。这种方式需要PLC配置昂贵的D/A模块，除D/A本身存在着转换误差外，它还存在着如下致命缺点：

①显示信号易受干扰，特别是个位数据显示极不稳定，某些场合的数据如：年、月、日、安全生产日等数据是不允许来回变动的。

②要将PLC采集的数据、或计算值转换为电压输出方式并且要符合工程量表示法较为麻烦，例如累计产品数量往往较大，而标准数字面板表显示的最大数字是1999，又例如显示较小的数据值时采用电压显示往往输出幅值太小，象余氯值、功率因素值等，稍有干扰就导致较大的显示误差。

③仪表的互换性差，需要定期进行仪表计量；④成本高。一般标准数字面板表价格较低，但驱动它必须配置PLC模拟量输出模块，导致成本居高不下，影响了工程的中标率。我们知道，PLC的开关量每点成本为90元左右。而模拟量的每点价格至少在700～900元左右。如果选用多块表（象中央控制室模拟显示屏），成本明显太高。这种方式目前已逐渐淘汰。

    至于b、c方式当然是最好的显示方式，不过，由于价格太高，并非能在所有现场使用，故在很多项目中被限制使用！为了满足常规工程应用，我们推出DDM系列多功能数码显示表：

l         DDM系列多功能数码显示表采用自发光大数码管构成显示界面，比采用LCD液晶显示器更适合在油污现场、低照度现场使用，具有大视觉范围、耐振动、宽温度范围的长期工作特点；

l         标准仪表外观结构和尺寸，便于安装；

l         内部采用微控制器，功能强、技术新；

l         先进的串行BCD码传输，节约连接导线和PLC 输出点，特别适合多表显示系统；

l         用于驱动DDM数码显示表的PLC程序简单、方便；

目前本公司开发成功如下DDM系列数字显示表：

● DDM4A    4位串行BCD码数码显示表；

● DDM4A1  4位三菱RS－485通讯数码显示表；

● DDM4A2  4位MODBUS RS－485通讯数码显示表；

1．DDM4A主要特点：

● 每块DDMA数码显示表可显示4位数据，显示范围0000～9999及扩展5个特殊符号：“－”、“P”、 “L”、“H”、 “E”。分别可用于表示“±”、“压力”、“低”、“高”、“错误”等其他符号。每位数码管的小数点均可以通过PLC等程序控制点亮或熄灭，显示精确，无误差、无零漂、无需计量。

● 能显示PLC内部数据寄存器中任意的数字。可在DDM4A表上直接显示工程数据。例如：采集温度信号为503.3℃，寄存器D100中存放温度采集值为5033的温度数据，D101中存放对应温度的小数点位置数据0002。运行显示子程序后，对应的DDM4A表上即显示503.3。

● 采用PLC晶体管开关量输出点驱动DDM4A，一块表仅需要4个开关量输出点，以后每增加一块仪表，只需要增加仪表选通PLC开关量输出点即可。在多表连接方式下可共用选通输出点，以显示出故该种仪表的独特优势。

● 一般PLC均具备BCD码指令或二进制运算指令，所附加的显示子程序简单，运行速度较快。指令通俗易懂。如PLC采用配置合理的开关量输出口，在不影响人们习惯视觉下极易达到几十块表的同步显示。例如：在无中断子程序的情况下，系统运行周期为40ms, 使用24点开关量输出可驱动32块DDM4A表（平均每块表还没有占用1个输出点），全部数据刷新一次仅需要8×40＝320ms。可见显示速度之快。

2． DDM4A1、DDM4A2主要特点：

DDM4A1使用三菱RS－485通讯控制方式，采用主从通讯方式（点对多点）在1根通讯线上最多可连接32块DDM4A1数码显示表。

DDM4A2使用MODBUS通讯控制方式，采用主从通讯方式（点对多点）在1根通讯线上最多可连接32块DDM4A2数码显示表（加中继器最多可驱动128块）。

● 每一块DDM4A1、DDM4A2数码显示表均可显示4位数据，显示范围在0000～9999及扩展5个特殊符号：“－”、“P”、 “L”、“H”、 “E”。它们分别可用于表示“±”、 “压力”、 “低”、“高”、“错误”等其他符号。每位数码管的小数点均可以通过PLC或者组态软件程序控制点亮或熄灭，显示精确，无误差、无零漂、无需计量。

● 能显示PLC内部数据寄存器中任意的数字。可在DDM4A1、DDM4A2表上直接显示工程数据。例如：采集温度信号为503.3℃，寄存器D100中存放温度采集值为5033的温度数据，D101中存放对应温度的小数点位置数据0002。运行显示子程序后，对应的DDM4A1或DDM4A2表上即显示503.3。

● 采用485通讯方式，连接方式主要为：

a． PLC＋485通讯方式：例如FX2N＋485-BD、S7 200 RS485自由通讯口；

b．PLC＋232转485通讯方式；

由于普通PLC均具备串行通讯、编程接口，故可充分利用该口作为多个通讯从站连接，所附加的显示子程序简单，运行速度较快。指令通俗易懂。在不影响人们习惯视觉下极易达到几十块表的同步显示。

c．计算机组态软件＋232转485通讯方式。

● 选择RS－232转485通讯模块（例如MODEL 250、SC-485、SC-485G等）并插入计算机COM1或COM2等均可。

●     使用组态软件，例如组态王、Citect、FIX等软件，通过计算机RS－232串口转485通讯线路驱动DDM

数码显示表：

选择驱动设备为三菱FX2N PLC（DDM4A1）或MODBUS通讯设备（DDM4A2）。

数据位为8位，无校验。

波特率与DDM4A1、DDM4A2数码表参数相同即可；

站号设置与DDM4A1、DDM4A2数码表站号相同。

● 根据需要组态各站的标签变量、数据交换区、显示、设置画面等；

● 运行组态软件后，对应数码表将显示组态软件上的数据。

3．多功能数码显示表的主要参数如下：

工作电源：DC 4.8～5.2V；

功率消耗：220mW；

接口信号：DDM4A为源、漏型晶体管输出，其他为RS－485；

适用PLC：所有PLC；

传送距离：DDM4A < 30M，DDM4A1、DDM4A2 <1.2KM；

小数点显示方式：可编程浮点显示；

脉冲宽度：DDM4A > 2ms;

刷新速度：DDM4A > 14×2ms；

通讯速率：DDM4A1、4A2  4.8Kbps、9.6Kbps、19.2Kbps可选；

BCD控制驱动电流：DDM4A>5mA/每点；

工作温度范围：－20℃ ～ +40℃；

工作湿度范围：10 ~ 90％相对湿度；

外形尺寸：宽96×高48×深112mm;

重量：0.12Kg。

 

DDM系列产品应用举例

DDM系列数码显示表可用于需要显示数据的任何产品、工程上。

1．  DDM系列数码显示表在自动化生产流水线上应用：

DDM系列数码显示表可安装于自动化生产流水线显示整个或局部设备工作状态，生产、装配部件及产品累积数量，部件的装配号、装配、生产速度等。而自动化生产流水线控制部分很多都采用了PLC构成。

例如：拟设计一啤酒灌装线，其中需要在现场和控制室显示实时啤酒灌装数量，以统计每班、每日产量。

l         传统设计方式是：选择红外发射、接收探头，然后再选择专用计数、显示器。将啤酒瓶在传输带上

传输，通过遮挡红外光检测啤酒通过数量，将光信号经接收探头转换为脉冲电信号并送入专用计数、显示器上显示。如果需要将累积数量上传至计算机，必须选择具备通信接口或者脉冲输出接口的计数、显示器。

l         采用DDM数码显示表，无需专用显示设备，而将接红外收探头接收并转换为啤酒通过数量的脉冲

电信号直接连接于PLC的一个开关量输入信号，经PLC程序累积该开关量的闭合次数就可以计算出累积数量，将该累积值存入驱动DDM4A显示表子程序，则连接于该PLC的DDM4A系列数码显示表就可以显示出实际的累积数量。通过连接于该PLC的通讯电缆，计算机系统也可以直接获得实际啤酒累积产量。如果你的统计数量很大，超过9999，那么你可以采用两种方式显示该值：

• 更换5位或者6位数码显示表，对应型号为DDM5××或者DDM6××，它们最大可显示99999或者999999；

• 在显示方式上如果小于9999就直接显示，当超过9999，可加小数点增加倍率，例如实际为123456，显示为123.4表示123，456，不过56则无

法显示。另外可采用分时显示，例如先显示P012，然后再显示3456，不断循环显示。

2．机床数控、数显及测试、医疗设备上的应用：

DDM系列数码显示表可配合其他控制器，例如PLC，完成操作设备需要的数据显示。例如数控车床显示刀架进给量，加工余量，主轴转速等；

伺服系统、驱动系统的给定量、反馈量显示；

测试设备、医疗设备可显示被测对象所反馈的数据和测试设备给定项目、量的显示；

该类显示项目特点是：PLC通过传感器（例如位置传感器、速度传感器、旋转编码器、压力、流量温度传感器等）采集并计算实际物理量，经PLC内部计算得出工程量。而操作者需要知道该量。

例如，为了加工某个零件，需要机床主轴转速为600转/分钟。我们可设置给定转速为600转/分钟。PLC输出对应模拟量值到伺服驱动设备给定端，经交、直流电机带动机床主轴旋转，而PLC将旋转编码器采集的转速信号经简单计算为每分钟转速值为600，由PLC显示驱动子程序驱动DDM4A数码显示表显示出600。

    因此，DDM4A显示可非常精确的显示所有符合人们习惯使用的工程量，而与DDM系列数码表本身无关，仅取决于PLC计算误差。DDM系列数码表可长期稳定工作，无需计量。互换性强。只要使用同类型DDM系列产品，更换后无需计量，直接可以使用。这是模拟普通数码表无法办到的。

3．自来水、污水处理等市政工程：

自来水厂、污水处理厂一般采用多台PLC构成自动控制系统。利用PLC的通讯网络相互传输设备状态、过程数据和工艺参数等。我们通过中央控制室计算机显示屏上可以看到几乎大部分参数。但如果你需要同时观察多个数据时，就需要多台计算机显示不同画面或者使用鼠标、键盘进行画面切换。长时间盯注计算机显示屏也容易疲劳。因此一般自来水厂、污水处理厂都配备大屏幕模拟显示屏。一般大屏幕模拟显示屏采用色彩鲜艳的大型立体图表示过工艺设备、处理流程及相关参数和状态。这类工程应用的特点是显示数据多，工程量单位复杂，显示仪表也要求较多。如果采用PLC模拟量输出模块＋普通仪表购成，显然成本太高，而且实际使用不太方便。

如果采用DDM系列数码显示表则可低成本、轻松地完成多表显示任务。

 

4．集散控制系统（DCS）：

集散控制系统（DCS）虽然已经采用了计算机数字控制器和计算机屏幕显示技术，但仍然需要一些传统的数码显示器，例如远方控制柜、现场电气设备、就地操作箱、控制间手动操作盘等。这些场所和设备上并不适合装一台计算机或者触摸屏。如果采用DDM系列数码显示表，可利用其DCS的晶体管输出模块驱动多块DDM4A数码显示表或者使用RS 485通讯线路驱动DDM4A1、DDM4A2数码显示表，满足现场设备的工艺参数显示。对于火力发电厂、变、配电所、石油、化工行业、水点站、邮电通信系统、楼宇自动化等无人值守班系统上也可采用DDM数码显示表。

 

 

5．应用举例：

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、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。

过去，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。

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。

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，然后再将小数点设置位第二位点亮。由于PLC模拟量输出本身就存在一定的转换误差，加上模拟量表本身存在误差、且小信号极易受干扰，最后一位数字本身就不准确，因此误差较大，可信度差。

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。

采用DDM4A系列数码显示表，就不存在这种问题。

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。

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。

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。

l         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，因此，D101中应该设置为4。显示表将自动显示为0.346。如果需要显示特殊符号，可以按下述方式处理：

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。

l         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＝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。

l         显示清水池水位值：FX2N－4AD获得一清水池水位值为4.03M。将该值直接存储在D3＝0，D2＝4，D1＝0，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。

l         显示余氯值：PLC－4AD获取余氯分析仪表的输出值（4～20mA）对应0～0.30ppm，然后将对应的数

据值例如检测12mA，即（12/16）×0.3=0.225。将D100＝225，即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。

l         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，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。

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，与你计算出的数据分毫不差，无需要价格昂贵的模拟量模块，大大的节约显示系统成本。

l         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：

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价格低于FX2N模块且完全兼容，故我们一方面

可采用FX0N－8EYT模块，每个模块上有8个输出点，以进一部降低成本。

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，故可直接驱动8块数码显示表。以后每增加1组（四个输出点）就可以驱动8块表，按此方式，我们可配置4组串行BCD码驱动线，共可以驱动8×4＝32块数码显示表。故可以选择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。余下的8点作为8个仪表选通点。平均每块表占用仅24/32=0.75个输出点，非常经济。