1 引言 与其它工业控制系统相比，PLC 控制系统具有可靠性高、抗干扰能力强等突出优点，因而广泛应用 于工业控制领域。对于那些不必采用上位机监控＋PLC 现场控制的简易控制系统，操作面板的完善与否直接影响到整个系统的智能化程度高低。对小型控制系统而 言，在满足功能的前提下，高性价比一直是设计人员追求的目标，若采用触摸屏(如 SIEMENS 的 TP270)＋组态软件(如 PROTOOL)的方式组成人 机界面，势必使整个系统的性价比大为降低，因此，提出基于 PLC 的矩阵式键盘设计方案具有较大的实际意义。 2 矩阵式键盘工作原理 矩阵式键盘是相对于独立式键盘而言的，也叫行列式键盘，是当键数较多时为节省I/O 点而采取的一种结构。在微机系统中，矩阵式键盘的构成方式如图 1 所示。 图 1 矩阵式键盘结构图 首先，判断整个键盘上有无键按下。方法是:将列全输出为 0，然后读入行的状态，如果行读入的状态全为1，则无键按下，不全为 1 则有键按下。 其次，若有键按下则逐列扫描。方法是:依次将列线送低电平 0，检查对应行线的状态;若行线全为 1，则按键不在此列;若不全为 1，则按键必在此列，且是与0 电平行线相交的那个键。最后，确定键值，并进入键处理程序。 3 矩阵式键盘硬件设计 在 PLC 系统中设计矩阵式键盘不仅要用到输入口，而且也要用到输出口，因此，了解PLC I/O 口内部电路的结构以及工作原理是十分重要的。下面以S7-200 的DC 输入、输出模块为例，简要说明其工作原理。 3.1 输入模块 如图 2 所示，为 PLC 的DC 输入模块，其中，K1-输入开关;M-公共端;I0.0-输入点;R1、R2 的典型值为5.6K、1K。 图 2 直流输入模块电路图 工 作原理:若输入开关 K1 闭合，则输入信号经 RC 滤波和光电隔离后，转换为 PLC 的CPU 所需的电平(一般为 5V)，再经过输入选择器与 CPU 的总线相连， 从而将外部输入开关的“ON”状态输入到 PLC 内部，此时输入指示灯亮，且与该输入点对应的输入映像寄存器为“1”。若输入开关断开，则信号没有形成通 路，此时输入指示灯不亮，表示为“OFF”状态。 3.2 输出模块 如图 3 所示，为 PLC 的DC 输出模块，其中，L+接 DC24V;Q0.0-输出点。 图 3 直流输出模块电路图 工 作原理:若用户程序将输出置为“ON”状态，则在刷新输出阶段CPU 将“ON”信号送给输出锁存器，再经过光电耦合送给场效应管，使之饱和导通，此时输出 指示灯亮，且通过场效应管...
