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发布日期:2014-12-12

多功能数显表是主要用于变频传动领域的数字显示仪表。采用MCS51单片机作为运算处理器,在《XQ-3型数显表》的基础上,经历了四次大的技术改进之后,逐步趋于完善,现在已经能满足很多现场信号的数字显示要求。

一,功能介绍
该数显表集多种功能于一体,可以接收标准的模拟量信号,也可以接收脉冲信号,通过设置参数(FUN)来选择功能。
功能一,参数FUN设置为1,接收模拟信号,显示线性变换后的数字。显示范围0~9999,小数点位置可设。A/D转换分辨率为15位。
功能二,参数FUN设置为2,接收脉冲信号,显示信号频率,测量范围0HZ~20KHZ。
功能三,参数FUN设置为3,接收脉冲信号,显示线性变换后的数字,如线速度,显示范围0~9999,小数点位置可设。
功能四,参数FUN设置为4,接收脉冲信号,显示转速,显示范围0~9999转/分。
功能五,参数FUN设置为5,接收脉冲信号,做计长表用,显示计量的长度,显示范围0~ 65535米。
二,硬件接口电路
该数显表由于可以使用的领域较多,工程领域的信号各种各样,在硬件接口电路设计上,尽可能满足多种使用场合。如果在使用中发现信号范围满足要求但数显表显示为0,说明信号进入不了CPU。此时打开数显表,对照接口电路原理图,按现场情况适当调整接口电路电阻阻值即可。
(1)           脉冲信号
脉冲信号接口电路如图1所示,原则上说,只要频率范围在0HZ~20KHZ的信号能通过光电隔离器,数显表就能测量显示,对信号的波形不做要求,可以是矩形波,也可以是三角波、正弦波或锯齿波。

图1,脉冲信号接口电路
例1:编码器型号为E6B2-CWZ6C,500线,DC24V,集电极开路输出,安装在四极鼠笼式异步电机上,电机转速1470转/分。采用变频调速时,信号的频率范围为0HZ~12.25KHZ。编码器和数显表的接线图如图2所示。
(2)模拟信号
数显表接收现场的标准模拟信号,模拟接口电路如图四所示,在接线时一定要注意是电压信号还是电流信号,如果将电压信号接到电流输入端AII上,会烧坏电阻R7或引起外部信号源的损坏。
 
                                        图2,数显表和编码器的接线图
图3,模拟信号接口电路
内部A/D转换器需要电压信号为0~2.048V,图3信号输入电路放大倍数为:
 
其中RP为电位器(0<RP<10KΩ),调整RP使输入信号VI=0~10V时,使VO=0~2.048V。
在接好线后,需要在表头里设置参数,表头就具有不同的显示功能。
三,显示功能设定
1,   功能一,模拟信号显示
所用到的参数有:
Fun(功能,设定为1);
DPT(小数点位置);
y1(显示下限);
y2(显示上限);
FILt(滤波系数);
AD(信号种类,参数“0”表示0起点信号如0~20MA、0~10V等,参数“1”表示标准非零起点信号如4~20MA、2~10V等,对于 “0”和“1”以外的参数,当做参数“1”对待)。
对模拟信号的线性变换,如图4所示,其中,y为显示的数值,X为现场信号数值。
在设置参数时必须注意y2>y1, y1 、y2根据显示需要设置。

图4,线性变换示意图
【例】:输入信号为0~10V,表头要求显示000.0~300.0米/分,则参数设置为:Fun(1);DPT(3);y1(000.0);y2(300.0);AD(0);;FILt(默认值为2,如果现场数字跳变太快,适当调大)。
【例】:输入信号为4~20MA,表头要求显示000.0~550.0米/分,则参数设置为:Fun(1);DPT(3);y1(000.0);y2(550.0);AD(1); FILt(默认值为2,如果现场数字跳变太快,适当调大)。
2, 功能二,频率显示
所用到的参数有:
Fun(功能,设定为2)。
显示信号频率,测量范围0HZ~20KHZ。显示范围00000~20000HZ。表头出厂时默认的Fun参数为2。
3,功能三,频率信号线性变换后显示(如线速度等)
所用到的参数有:
Fun(功能,设定为3);
DPT(小数点位置);
y1(显示修正值);
y2(显示修正值);
n1(信号最小值);
n2(信号最大值);
对脉冲信号的线性变换,如图5所示,其中,y为显示的数值,n为现场脉冲信号信号频率数值。
在设置参数时必须注意y2>y1,n2>n1,y1 、y2根据显示需要设置,n1、 n2按现场情况计算得出,也可用功能2测量后再输入。                          

 
                              图5   脉冲信号的线性变换
【例】:四极鼠笼式异步电机上安装500线编码器,电机转速1470转/分。采用变频调速时,信号的频率范围为0HZ~12.25KHZ。表头要求显示000.0~550.0米/分,则参数设置为:Fun(3);DPT(3);y1(000.0);y2(550.0);n1(00.000);n2(12.250)。
4,功能四,转速显示
所用到的参数有:
Fun(功能,设定为4);
CP(编码器每转脉冲数),此功能只针对安装了编码器的电机。数显表测量编码器信号频率,从而计算出电机转速,显示范围0000~9999转/分。
【例】:四极鼠笼式异步电机上安装500线编码器,电机转速1470转/分。采用变频调速时,则参数设置为:Fun(4);CP(500),表头显示0000~1470转/分。
5,功能5,计长显示
所用到的参数有:
Fun(功能,设定为5);
CL(折算到每个脉冲时的长度,单位MM)。
显示范围00000~65535米,溢出后从0继续开始
【例】:造纸领域的复卷机,底辊直径为400MM,在底辊上安装一个接近开关,辊子每转1周产生1个脉冲,则每个脉冲代表的长度为400π=1257MM,参数CL设定为1257。若采用电机编码器每转1个脉冲的信号(一般是Z相信号),减速机的减速比为3:1,参数CL设定为419。
四,参数及设置参数方法
表头在上电后,先显示2S钟的功能,显示和功能对应关系为:
AD-1:功能1,模拟表;
PL-1:功能2,频率表;
SD-1:功能3,速度表;
ZS-1:功能4,转速表;
JC-1:功能5,计长表。
然后,进入测量显示状态,若此时按下P键,则进入参数设置状态,先显示PPPPP,两秒后闪烁显示0,表示要输入口令5,改好后按P键进入第一个参数FUN设置,设置按钮流程如下图6所示。

表头共有10个参数,如下表所示:


序号

参 数

  称

     

出厂默认值

1

FUn

功能

 

2

2

DPt

小数点位置

仅对功能1,3有用

3

3

Y1

显示值下限1

仅对功能1,3有用

000.0

4

Y2

显示值上限1

仅对功能1,3有用

500.0

5

N1

脉冲信号最小值

仅对功能3有用

00。000HZ

6

N2

脉冲信号最大值

仅对功能3有用

12.500KHZ

7

CP

编码器每转脉冲数

仅对功能4有用

500P/r

8

CL

脉冲长度

仅对功能5有用

1257mm

9

FILt

滤波系数

仅对功能1有用

2

10

AD

信号种类

仅对功能1有用

0



五,外型尺寸及安装
数显表外型如图7所示,安装时在安装板上开一91*45MM方孔,由前向后将数显表推入,可自行卡住,不用螺丝固定。
六,故障及恢复
1,如果A/D插板未插好而参数FUN设置为1时(测量模拟量),数码管闪烁显示“NO-AD”,此时需要打开数显表插好插板或将FUN设置为其它参数(测量脉冲)。
2,若参数FUN设置为1~5以外的其它数字时,数码管闪烁显示“NO.FUN”,此时将FUN参数设置到1~5以内。
3,若参数设置错误,需要恢复出厂默认值,按下面图8的步骤操作。
4,没有显示,表头不显示通常有两种情况,若数码管显示亮却显示为“0000”或固定显示某一数字不随信号变化,此时查找信号原因:模拟量用万用表测量表头输入端电压变化情况;脉冲信号最好用示波器检查光电隔离器两端。

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