专利名称：一种可编程逻辑控制器及其信息显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于可编程逻辑控制器设计技术领域，尤其涉及一种可编程逻辑控制器及其信息显示装置。
背景技术：
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)是一种广泛应用于工业控制领域的微型逻辑控制器件，在工业生产中起着极为重要的作用。在PLC的控制过程中，需要对其内部程序运行中产生的参数进行显示，以方便现场人员的调试，为此，现有技术提供的PLC的信息显示装置是通过触摸屏显示PLC控制点的运行参数信息的，而触摸屏的成本高，且需占用PCL的大量输入输出接口，使得该装置的成本高，不利于推广应用。
实用新型内容本实用新型实施例的目的在于提供一种可编程逻辑控制器的信息显示装置，旨在解决现有技术提供的可编程逻辑控制器的信息显示装置通过触摸屏显示运行参数信息，使得该装置成本高，不利于推广应用的问题。本实用新型实施例是这样实现的，一种可编程逻辑控制器的信息显示装置，所述装置包括微处理单元；连接在可编程逻辑控制器和所述微处理单元之间、将所述可编程逻辑控制器中的运行参数信息转换为所述微处理单元可处理的电平数据的信号转换单元；连接所述微处理单元、显示经所述微处理单元处理后的所述运行参数信息的数码
管单元。所述装置还可以包括输入端连接所述可编程逻辑控制器的供电端、输出端连接所述信号转换单元、微处理单元和数码管单元的供电端，将所述可编程逻辑控制器的供电电压降压成所述信号转换单元、微处理单元和数码管单元的供电电压的供电单元。 所述供电单元还可以进一步包括输入端连接所述可编程逻辑控制器的供电端，将所述可编程逻辑控制器的24V直流供电电压降压成15V直流电压后输出的第一稳压单元；以及输入端连接所述第一稳压单元的输出端、输出端连接所述信号转换单元、微处理单元和数码管单元的供电端，将所述第一稳压单元输出的15V直流电压降压成5V直流供电电压后输出的第二稳压单元。所述第一稳压单元进一步可以包括第一稳压芯片、电容Cl、电容C2、电容C3以及二极管Dl ；二极管Dl的阴极连接所述可编程逻辑控制器的接地引脚，所述第一稳压芯片的输入引脚连接所述可编程逻辑控制器的供电引脚，所述第一稳压芯片的接地引脚连接二极管Dl的阳极，电容Cl和电容C2分别连接在所述第一稳压芯片的输入引脚和二极管Dl的阳极之间；所述第二稳压单元进一步可以包括第二稳压芯片、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电阻Rl以及发光二极管D2 ；所述第二稳压芯片的输入引脚连接所述第一稳压芯片的输出引脚，所述第二稳压芯片的接地引脚接地，电容C4连接在所述第二稳压芯片的输入引脚和二极管Dl的阳极之间；电容C5、电容C6和电容C7分别连接在所述第二稳压芯片的输出引脚和二极管Dl的阳极之间；电阻Rl和发光二极管D2串联后连接在所述第二稳压芯片的输出引脚和二极管Dl的阳极之间、且发光二极管D2的阴极连接二极管Dl的阳极。所述信号转换单元可以包括输入端连接所述可编程逻辑控制器的数据输出引脚、输出端连接所述微处理单元，将所述可编程逻辑控制器的所述运行参数信息转换为所述微处理单元可处理的电平数据的第一电平转换单元；以及输入端连接所述可编程逻辑控制器的时钟信号输出引脚、输出端连接所述微处理单元，将所述可编程逻辑控制器输出的时钟信号转换为所述微处理单元可处理的电平信号第二电平转换单元。所述第一电平转换单元可以包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C8、PNP 型三极管Ql以及跳线Pl ；电阻R2的一端连接所述可编程逻辑控制器的所述数据输出引脚，电阻R2的另一端接地；电阻R3的一端连接所述可编程逻辑控制器的所述数据输出引脚，电阻R3的另一端连接三极管Ql的基极，三极管Ql的发射极连接所述供电单元的输出端，三极管Ql的集电极分别通过电阻R5和电容C8接地，三极管Ql的集电极同时连接所述微处理单元；电阻R3的一端同时连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端与所述可编程逻辑控制器的供电引脚之间通过跳线Pl连接。所述第二电平转换单元可以包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、NPN型三极管Q2、跳线P2以及跳线P3 ；三极管Q2的基极连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端与地之间通过跳线P2连接，电阻R8的另一端同时连接所述可编程逻辑控制器的所述时钟信号输出引脚，电阻R8的另一端与电阻R7的一端之间通过跳线P3连接，电阻R7的另一端连接所述可编程逻辑控制器的供电引脚；三极管Q2的发射极接所述供电单元的输出端，三极管Q2的集电极通过电阻R9接地，三极管Q2的集电极同时连接所述微处理单元。 所述微处理单元可以包括一单片机芯片，所述单片机芯片的第一串口连接所述第一电平转换单元，所述单片机芯片的第二串口连接所述第二电平转换单元；所述单片机芯片的第一组串口中的七个串口分别连接所述数码管单元；所述单片机芯片的第二组串口中的四个串口分别连接所述数码管单元；所述数码管单元可以为一四位七段数码管，所述数码管的七个数据引脚分别与所述单片机芯片的所述第一组串口中的七个串口对应连接；所述数码管的四个公共引脚分别与所述单片机芯片的所述第二组串口中的四个串口对应连接。本实用新型还提供了一种可编程逻辑控制器，包括一可编程逻辑控制器的信息显示装置，所述可编程逻辑控制器的信息显示装置包括微处理单元；[0025]连接在可编程逻辑控制器和所述微处理单元之间、将所述可编程逻辑控制器中的运行参数信息转换为所述微处理单元可处理的电平数据的信号转换单元；连接所述微处理单元、显示经所述微处理单元处理后的所述运行参数信息的数码
管单元。上述可编程逻辑控制器中，所述装置还可以包括输入端连接所述可编程逻辑控制器的供电端、输出端连接所述信号转换单元、微处理单元和数码管单元的供电端，将所述可编程逻辑控制器的供电电压降压成所述信号转换单元、微处理单元和数码管单元的供电电压的供电单元。所述微处理单元可以包括一单片机芯片，所述单片机芯片的第一组串口中的七个串口分别连接所述数码管单元；所述单片机芯片的第二组串口中的四个串口分别连接所述数码管单元；所述数码管单元可以为一四位七段数码管，所述数码管的七个数据引脚分别与所述单片机芯片的所述第一组串口中的七个串口对应连接；所述数码管的四个公共引脚分别与所述单片机芯片的所述第二组串口中的四个串口对应连接。本实用新型提供的该可编程逻辑控制器应用微处理单元、数码管单元完成对可编程逻辑控制器运行参数信息的显示，其成本低，利于推广和应用。
图1是本实用新型提供的可编程逻辑控制器的信息显示装置的原理图；图2是图1中供电单元的电路图；图3是图1中信号转换单元的电路图；图4是图1中微处理单元的电路图；图5是图1中数码管单元的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。图1示出了本实用新型提供的可编程逻辑控制器的信息显示装置的原理，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。本实用新型提供的可编程逻辑控制器的信息显示装置包括微处理单元12 ；连接在可编程逻辑控制器和微处理单元12之间、将可编程逻辑控制器中的运行参数信息转换为微处理单元12可处理的电平数据的信号转换单元11 ；连接微处理单元12、显示经微处理单元12处理后的运行参数信息的数码管单元13。其中的运行参数信息是指可编程逻辑控制器内部运行程序数据中的一个或多个， 例如，可以是温度、距离、压力、流量、速度、角度、位置、频率、功率、电流、时间、故障代码等中的一个或多个。由于本实用新型提供的该可编程逻辑控制器应用微处理单元12、数码管单元13 完成对可编程逻辑控制器运行参数信息的显示，其成本低，利于推广和应用。[0042]另外，信号转换单元11、微处理单元12和数码管单元13中的一个或多个可采用外部电源供电或利用该可编程逻辑控制器的电源供电，优选地，本实用新型中，信号转换单元 11、微处理单元12和数码管单元13中的一个或多个采用该可编程逻辑控制器的电源供电， 此时，由于该可编程逻辑控制器的供电电压一般高于信号转换单元11、微处理单元12和数码管单元13的供电电压，为此，该可编程逻辑控制器的信息显示装置还包括输入端连接可编程逻辑控制器的供电端、输出端连接信号转换单元11、微处理单元12和数码管单元13 的供电端、将可编程逻辑控制器的供电电压降压成信号转换单元11、微处理单元12和数码管单元13的供电电压的供电单元14。图2示出了图1中供电单元14的电路。由于采用一次降压电路会使得稳压效果不稳定，为此，供电单元14采用二次降压电路，具体地，供电单元14包括输入端作为供电单元14的输入端连接可编程逻辑控制器的供电端，将可编程逻辑控制器的24V直流供电电压降压成15V直流电压后输出的第一稳压单元；以及输入端连接第一稳压单元的输出端、输出端作为供电单元14的输出端连接信号转换单元11、微处理单元12和数码管单元13的供电端，将第一稳压单元输出的15V直流电压降压成5V直流供电电压后输出的第二稳压单元。更具体地，第一稳压单元包括第一稳压芯片U1、电容Cl、电容C2、电容C3以及二极管D1。其中，二极管Dl的阴极连接可编程逻辑控制器的接地引脚，第一稳压芯片Ul的输入引脚连接可编程逻辑控制器的供电引脚，第一稳压芯片Ul的接地引脚连接二极管Dl 的阳极，电容Cl和电容C2分别连接在第一稳压芯片Ul的输入引脚和二极管Dl的阳极之间。第二稳压单元包括第二稳压芯片U2、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电阻Rl 以及发光二极管D2。其中，第二稳压芯片U2的输入引脚连接第一稳压芯片Ul的输出引脚， 第二稳压芯片U2的接地引脚接地，电容C4连接在第二稳压芯片U2的输入引脚和二极管Dl 的阳极之间，电容C5、电容C6和电容C7分别连接在第二稳压芯片U2的输出引脚和二极管 Dl的阳极之间，电阻Rl和发光二极管D2串联后连接在第二稳压芯片U2的输出引脚和二极管Dl的阳极之间、且发光二极管D2的阴极连接二极管Dl的阳极。第二稳压芯片U2的输出引脚作为供电单元14的输出端。图3示出了图1中信号转换单元11的电路。信号转换单元11包括输入端连接可编程逻辑控制器的数据输出引脚SDA、输出端连接微处理单元12，将可编程逻辑控制器的运行参数信息转换为微处理单元12可处理的电平数据的第一电平转换单元；以及输入端连接可编程逻辑控制器的时钟信号输出引脚 SCK、输出端连接微处理单元12，将可编程逻辑控制器输出的时钟信号转换为微处理单元 12可处理的电平信号第二电平转换单元。具体地，第一电平转换单元包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C8、PNP 型三极管Ql以及跳线P1。其中，电阻R2的一端连接可编程逻辑控制器的数据输出引脚 SDA,电阻R2的另一端接地；电阻R3的一端连接可编程逻辑控制器的数据输出引脚SDA，电阻R3的另一端连接三极管Ql的基极，三极管Ql的发射极连接供电单元14的输出端，三极管Ql的集电极分别通过电阻R5和电容C8接地，三极管Ql的集电极同时连接微处理单元 12 ；电阻R3的一端同时连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端与可编程逻辑控制器的供电
7引脚之间通过跳线Pl连接。第二电平转换单元包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、NPN型三极管Q2、跳线P2以及跳线P3。其中，三极管Q2的基极连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接电阻 R6的一端，电阻R6的另一端与地之间通过跳线P2连接，电阻R8的另一端同时连接可编程逻辑控制器的时钟信号输出引脚SCK，电阻R8的另一端与电阻R7的一端之间通过跳线P3 连接，电阻R7的另一端连接可编程逻辑控制器的供电引脚；三极管Q2的发射极接供电单元 14的输出端，三极管Q2的集电极通过电阻R9接地，三极管Q2的集电极同时连接微处理单元12。图4示出了图1中微处理单元12的电路。微处理单元12包括一单片机芯片U3，单片机芯片U3的第一串口 PD2连接第一电平转换单元，单片机芯片U3的第二串口 PD3连接第二电平转换单元。单片机芯片U3的第一组串口 PBO至PB7中的七个串口 PBO至PB6分别连接数码管单元13。单片机芯片U3的第二组串口 PAO至PA7中的四个串口 PAO至PA3分别连接数码管单元13。图5示出了图1中数码管单元13的电路。本实用新型中，数码管单元13具体为一四位七段数码管，该数码管的七个数据引脚分别与单片机芯片U3的第一组串口中的七个串口 PBO至PB6对应连接；该数码管的四个公共引脚分别与单片机芯片U3的第二组串口中的四个串口 PAO至PA3对应连接。本实用新型还提供了一种可编程逻辑控制器，包括一如上所述的可编程逻辑控制器的信息显示装置。本实用新型提供的该可编程逻辑控制器应用微处理单元12、数码管单元13完成对可编程逻辑控制器运行参数信息的显示，其成本低，利于推广和应用。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种可编程逻辑控制器的信息显示装置，其特征在于，所述装置包括微处理单元；连接在可编程逻辑控制器和所述微处理单元之间、将所述可编程逻辑控制器中的运行参数信息转换为所述微处理单元可处理的电平数据的信号转换单元；连接所述微处理单元、显示经所述微处理单元处理后的所述运行参数信息的数码管单兀。
2.如权利要求1所述的可编程逻辑控制器的信息显示装置，其特征在于，所述装置还包括输入端连接所述可编程逻辑控制器的供电端、输出端连接所述信号转换单元、微处理单元和数码管单元的供电端，将所述可编程逻辑控制器的供电电压降压成所述信号转换单元、微处理单元和数码管单元的供电电压的供电单元。
3.如权利要求2所述的可编程逻辑控制器的信息显示装置，其特征在于，所述供电单元包括输入端连接所述可编程逻辑控制器的供电端，将所述可编程逻辑控制器的24V直流供电电压降压成15V直流电压后输出的第一稳压单元；以及输入端连接所述第一稳压单元的输出端、输出端连接所述信号转换单元、微处理单元和数码管单元的供电端，将所述第一稳压单元输出的15V直流电压降压成5V直流供电电压后输出的第二稳压单元。
4.如权利要求3所述可编程逻辑控制器的信息显示装置，其特征在于，所述第一稳压单元包括第一稳压芯片、电容Cl、电容C2、电容C3以及二极管Dl ；二极管Dl的阴极连接所述可编程逻辑控制器的接地引脚，所述第一稳压芯片的输入引脚连接所述可编程逻辑控制器的供电引脚，所述第一稳压芯片的接地引脚连接二极管Dl的阳极，电容Cl和电容C2 分别连接在所述第一稳压芯片的输入引脚和二极管Dl的阳极之间；所述第二稳压单元包括第二稳压芯片、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电阻Rl以及发光二极管D2 ；所述第二稳压芯片的输入引脚连接所述第一稳压芯片的输出引脚，所述第二稳压芯片的接地引脚接地，电容C4连接在所述第二稳压芯片的输入引脚和二极管Dl 的阳极之间；电容C5、电容C6和电容C7分别连接在所述第二稳压芯片的输出引脚和二极管Dl的阳极之间；电阻Rl和发光二极管D2串联后连接在所述第二稳压芯片的输出引脚和二极管Dl的阳极之间、且发光二极管D2的阴极连接二极管Dl的阳极。
5.如权利要求2所述的可编程逻辑控制器的信息显示装置，其特征在于，所述信号转换单元包括输入端连接所述可编程逻辑控制器的数据输出引脚、输出端连接所述微处理单元，将所述可编程逻辑控制器的所述运行参数信息转换为所述微处理单元可处理的电平数据的第一电平转换单元；以及输入端连接所述可编程逻辑控制器的时钟信号输出引脚、输出端连接所述微处理单元，将所述可编程逻辑控制器输出的时钟信号转换为所述微处理单元可处理的电平信号第二电平转换单元。
6.如权利要求5所述的可编程逻辑控制器的信息显示装置，其特征在于，所述第一电平转换单元包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C8、PNP型三极管Ql以及跳线Pl ；电阻R2的一端连接所述可编程逻辑控制器的所述数据输出引脚，电阻R2的另一端接地；电阻R3的一端连接所述可编程逻辑控制器的所述数据输出引脚，电阻R3的另一端连接三极管Ql的基极，三极管Ql的发射极连接所述供电单元的输出端，三极管Ql的集电极分别通过电阻R5和电容C8接地，三极管Ql的集电极同时连接所述微处理单元；电阻R3的一端同时连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端与所述可编程逻辑控制器的供电引脚之间通过跳线Pl连接；所述第二电平转换单元包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、NPN型三极管Q2、跳线P2以及跳线P3 ；三极管Q2的基极连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端与地之间通过跳线P2连接，电阻R8的另一端同时连接所述可编程逻辑控制器的所述时钟信号输出引脚，电阻R8的另一端与电阻R7的一端之间通过跳线P3 连接，电阻R7的另一端连接所述可编程逻辑控制器的供电引脚；三极管Q2的发射极接所述供电单元的输出端，三极管Q2的集电极通过电阻R9接地，三极管Q2的集电极同时连接所述微处理单元。
7.如权利要求5所述的可编程逻辑控制器的信息显示装置，其特征在于，所述微处理单元包括一单片机芯片，所述单片机芯片的第一串口连接所述第一电平转换单元，所述单片机芯片的第二串口连接所述第二电平转换单元；所述单片机芯片的第一组串口中的七个串口分别连接所述数码管单元；所述单片机芯片的第二组串口中的四个串口分别连接所述数码管单元；所述数码管单元为一四位七段数码管，所述数码管的七个数据引脚分别与所述单片机芯片的所述第一组串口中的七个串口对应连接；所述数码管的四个公共引脚分别与所述单片机芯片的所述第二组串口中的四个串口对应连接。
8.一种可编程逻辑控制器，包括一可编程逻辑控制器的信息显示装置，其特征在于，所述可编程逻辑控制器的信息显示装置包括微处理单元；连接在可编程逻辑控制器和所述微处理单元之间、将所述可编程逻辑控制器中的运行参数信息转换为所述微处理单元可处理的电平数据的信号转换单元；连接所述微处理单元、显示经所述微处理单元处理后的所述运行参数信息的数码管单兀。
9.如权利要求8所述的可编程逻辑控制器，其特征在于，所述装置还包括输入端连接所述可编程逻辑控制器的供电端、输出端连接所述信号转换单元、微处理单元和数码管单元的供电端，将所述可编程逻辑控制器的供电电压降压成所述信号转换单元、微处理单元和数码管单元的供电电压的供电单元。
10.如权利要求8或9所述的可编程逻辑控制器，其特征在于，所述微处理单元包括一单片机芯片，所述单片机芯片的第一组串口中的七个串口分别连接所述数码管单元；所述单片机芯片的第二组串口中的四个串口分别连接所述数码管单元；所述数码管单元为一四位七段数码管，所述数码管的七个数据引脚分别与所述单片机芯片的所述第一组串口中的七个串口对应连接；所述数码管的四个公共引脚分别与所述单片机芯片的所述第二组串口中的四个串口对应连接。
专利摘要本实用新型提供了一种可编程逻辑控制器及其信息显示装置，其中的装置包括微处理单元；连接在可编程逻辑控制器和微处理单元之间、将可编程逻辑控制器中的运行参数信息转换为微处理单元可处理的电平数据的信号转换单元；连接微处理单元、显示经微处理单元处理后的运行参数信息的数码管单元。本实用新型提供的该可编程逻辑控制器应用微处理单元、数码管单元完成对可编程逻辑控制器运行参数信息的显示，其成本低，利于推广和应用。
文档编号G05B19/05GK202042158SQ20112015585
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月16日 优先权日2011年5月16日
发明者李 浩, 李绍民, 李英爽, 杨亚宁 申请人:大连民族学院