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
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
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