六种“逻辑门”逻辑功能的PLC程序设计(有梯形图 指令表)

一、演示实验的准备

第一步 确定逻辑变量，写出逻辑表达式：把PLC输入继电器（X）的触点看作输入变量，输出继电器（Y）的线圈看作输出变量，按照逻辑门的逻辑关系分别写出各逻辑门的逻辑表达式。

第二步 根据逻辑表达式设计出PLC梯形图（如图1所示），并写出程序语句。
方法是：输入变量为“原变量”时，用“常开触点”表示；输入变量为“反变量”时，用“常闭触点”表示。“与逻辑”用“触点的串联”表示；“或逻辑”用“触点的并联”表示。

第三步：用电脑或手持编程器将以上所编程序送入PLC用户存储器中。

第四步：进行I/O分配，并接线调试。为了接线简单起见，我们让六个“门”的输入接线相同，均为：开关K0─→X0 ，开关K1─→X1 （“─→” 表示在两个端钮间连线）；而输出接线分别为：COM1─→24V直流电源正极，COM2─→24V直流电源正极。

“与门”输出接线： Y0─→L0 （L0---L5为发光二极管指示灯）
“与非门”输出接线：Y1 ─→L1
“或门”输出接线： Y2 ─→L2
“或非门”输出接线：Y3 ─→L3
“异或门”输出接线：Y4 ─→L4
“同或门”输出接线：Y5 ─→L5

接线调试完毕，实验的准备工作即告结束。

二、演示实验的做法

比如在做“与门”逻辑关系实验时，可按“与门”逻辑关系接线：K0─→X0 K1 ─→X1 Y0 ─→L0，并设开关闭合为1，开关断开为0；指示灯亮为1，指示灯灭为0。让学生观察开关K0、K1通断组合与指示灯L0亮灭的逻辑关系，并列出真值表，从而分析出是什么逻辑关系。同理，在做“与非门”逻辑关系实验时，则按“与非门”逻辑关系接线：K0─→X0 K1 ─→X1 Y1─→ L1，让学生观察开关K0、K1通断组合与指示灯L1亮灭的逻辑关系，列真值表，分析其逻辑关系。以此类推…… 按相应的“门”的逻辑关系接线，用“开关”作为输入逻辑变量（原因），用“指示灯”显示输出逻辑变量（结果），通过列真值表来分析其逻辑功能。总之，可以让学生通过观察演示实验来填写如下真值表（如表一所示）。

表一：六种“逻辑门”逻辑关系演示实验真值表

填完表后，再逐个逐个地分析输出与输入的逻辑功能，以及Y1与Y0、Y3与Y2、Y5与Y4之间的逻辑关系。

三、小结

1、用PLC实验台做数字电路实验，是一个新的尝试，并且这样的尝试是可行的。因为“逻辑控制功能”是PLC最基本控制功能，所以，我们设计这个实验的目的，不仅仅为了实验的本身，更重要的是想阐明一个事实：在数字电路中用各种逻辑门组成的“组合逻辑电路”，是完全可以用PLC的“程序”来实现的。

2、 这里演示的“逻辑门”就是用PLC的“程序”来实现的，不同的“程序”对应不同的逻辑功能，改变“程序”就能改变其逻辑功能。所以，“程序”是PLC的灵魂。

3、 用PLC实验台做数字电路实验是可取的。因为PLC实验台“通用性”、“灵活性”、“可靠性”都比较好。不仅可以用它来做两输入“与门”、“或门”等实验，还可以用它来做三输入“与门”、“或门”等实验，或做其它实验，只要改变程序就行，非常灵活、方便、快捷。

4、 借助“演示实验”的手段，让学生从“实践”中获得知识，比单纯讲解“书本知识”生动、有趣。可以引导学生反复、仔细地观察“实验”，从分析“事件”的因果关系入手，依次确定逻辑变量，给逻辑变量赋值，列真值表，确定逻辑功能，写逻辑表达式，画逻辑符号或逻辑结构图，最后让学生记住各种“逻辑功能的口诀”和几种“逻辑功能的表示方法”。