六種“邏輯門”邏輯功能的PLC程序設計(有梯形圖 指令表)

一、演示實驗的準備

第一步 確定邏輯變量，寫出邏輯表達式：把PLC輸入繼電器（X）的觸點看作輸入變量，輸出繼電器（Y）的線圈看作輸出變量，按照邏輯門的邏輯關系分別寫出各邏輯門的邏輯表達式。

第二步 根據邏輯表達式設計出PLC梯形圖（如圖1所示），并寫出程序語句。
方法是：輸入變量為“原變量”時，用“常開觸點”表示；輸入變量為“反變量”時，用“常閉觸點”表示。“與邏輯”用“觸點的串聯”表示；“或邏輯”用“觸點的并聯”表示。

第三步：用電腦或手持編程器將以上所編程序送入PLC用戶存儲器中。

第四步：進行I/O分配，并接線調試。為了接線簡單起見，我們讓六個“門”的輸入接線相同，均為：開關K0─→X0 ，開關K1─→X1 （“─→” 表示在兩個端鈕間連線）；而輸出接線分別為：COM1─→24V直流電源正極，COM2─→24V直流電源正極。

“與門”輸出接線： Y0─→L0 （L0---L5為發光二極管指示燈）
“與非門”輸出接線：Y1 ─→L1
“或門”輸出接線： Y2 ─→L2
“或非門”輸出接線：Y3 ─→L3
“異或門”輸出接線：Y4 ─→L4
“同或門”輸出接線：Y5 ─→L5

接線調試完畢，實驗的準備工作即告結束。

二、演示實驗的做法

比如在做“與門”邏輯關系實驗時，可按“與門”邏輯關系接線：K0─→X0 K1 ─→X1 Y0 ─→L0，并設開關閉合為1，開關斷開為0；指示燈亮為1，指示燈滅為0。讓學生觀察開關K0、K1通斷組合與指示燈L0亮滅的邏輯關系，并列出真值表，從而分析出是什么邏輯關系。同理，在做“與非門”邏輯關系實驗時，則按“與非門”邏輯關系接線：K0─→X0 K1 ─→X1 Y1─→ L1，讓學生觀察開關K0、K1通斷組合與指示燈L1亮滅的邏輯關系，列真值表，分析其邏輯關系。以此類推…… 按相應的“門”的邏輯關系接線，用“開關”作為輸入邏輯變量（原因），用“指示燈”顯示輸出邏輯變量（結果），通過列真值表來分析其邏輯功能。總之，可以讓學生通過觀察演示實驗來填寫如下真值表（如表一所示）。

表一：六種“邏輯門”邏輯關系演示實驗真值表

填完表后，再逐個逐個地分析輸出與輸入的邏輯功能，以及Y1與Y0、Y3與Y2、Y5與Y4之間的邏輯關系。

三、小結

1、用PLC實驗臺做數字電路實驗，是一個新的嘗試，并且這樣的嘗試是可行的。因為“邏輯控制功能”是PLC最基本控制功能，所以，我們設計這個實驗的目的，不僅僅為了實驗的本身，更重要的是想闡明一個事實：在數字電路中用各種邏輯門組成的“組合邏輯電路”，是完全可以用PLC的“程序”來實現的。

2、 這里演示的“邏輯門”就是用PLC的“程序”來實現的，不同的“程序”對應不同的邏輯功能，改變“程序”就能改變其邏輯功能。所以，“程序”是PLC的靈魂。

3、 用PLC實驗臺做數字電路實驗是可取的。因為PLC實驗臺“通用性”、“靈活性”、“可靠性”都比較好。不僅可以用它來做兩輸入“與門”、“或門”等實驗，還可以用它來做三輸入“與門”、“或門”等實驗，或做其它實驗，只要改變程序就行，非常靈活、方便、快捷。

4、 借助“演示實驗”的手段，讓學生從“實踐”中獲得知識，比單純講解“書本知識”生動、有趣。可以引導學生反復、仔細地觀察“實驗”，從分析“事件”的因果關系入手，依次確定邏輯變量，給邏輯變量賦值，列真值表，確定邏輯功能，寫邏輯表達式，畫邏輯符號或邏輯結構圖，最后讓學生記住各種“邏輯功能的口訣”和幾種“邏輯功能的表示方法”。