一、演示實(shí)驗的準(zhǔn)備
第一步 確定邏輯變量,寫出邏輯表達(dá)式:把PLC輸入繼電器(X)的觸點(diǎn)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(guān)系分別寫出各邏輯門的邏輯表達(dá)式。
第二步 根據(jù)邏輯表達(dá)式設(shè)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(diǎn)”表示;輸入變量為“反變量”時,用“常閉觸點(diǎn)”表示。“與邏輯”用“觸點(diǎn)的串聯(lián)”表示;“或邏輯”用“觸點(diǎn)的并聯(lián)”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(jìn)行I/O分配,并接線調(diào)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(guān)K0 ─→X0 ,開關(guān)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(fā)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(diào)試完畢,實(shí)驗的準(zhǔn)備工作即告結(jié)束。
二、演示實(shí)驗的做法
比如在做“與門”邏輯關(guān)系實(shí)驗時,可按“與門”邏輯關(guān)系接線:K0 ─→X0 K1 ─→X1 Y0 ─→L0,并設(shè)開關(guān)閉合為1,開關(guān)斷開為0;指示燈亮為1,指示燈滅為0。讓學(xué)生觀察開關(guān)K0、K1通斷組合與指示燈L0亮滅的邏輯關(guān)系,并列出真值表,從而分析出是什么邏輯關(guān)系。同理,在做“與非門”邏輯關(guān)系實(shí)驗時,則按“與非門”邏輯關(guān)系接線:K0 ─→X0 K1 ─→X1 Y1─→ L1,讓學(xué)生觀察開關(guān)K0、K1通斷組合與指示燈L1亮滅的邏輯關(guān)系,列真值表,分析其邏輯關(guān)系。以此類推…… 按相應(yīng)的“門”的邏輯關(guān)系接線,用“開關(guān)”作為輸入邏輯變量(原因),用“指示燈”顯示輸出邏輯變量(結(jié)果),通過列真值表來分析其邏輯功能。總之,可以讓學(xué)生通過觀察演示實(shí)驗來填寫如下真值表(如表一所示)。
表一:六種“邏輯門”邏輯關(guān)系演示實(shí)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(guān)系。
三、小結(jié)
1、用PLC實(shí)驗臺做數(shù)字電路實(shí)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(shè)計這個實(shí)驗的目的,不僅僅為了實(shí)驗的本身,更重要的是想闡明一個事實(shí):在數(shù)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(shí)現(xiàn)的。
2、 這里演示的“邏輯門”就是用PLC的“程序”來實(shí)現(xiàn)的,不同的“程序”對應(yīng)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(shí)驗臺做數(shù)字電路實(shí)驗是可取的。因為PLC實(shí)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(shí)驗,還可以用它來做三輸入“與門”、“或門”等實(shí)驗,或做其它實(shí)驗,只要改變程序就行,非常靈活、方便、快捷。
4、 借助“演示實(shí)驗”的手段,讓學(xué)生從“實(shí)踐”中獲得知識,比單純講解“書本知識”生動、有趣。可以引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)、仔細(xì)地觀察“實(shí)驗”,從分析“事件”的因果關(guān)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(dá)式,畫邏輯符號或邏輯結(jié)構(gòu)圖,最后讓學(xué)生記住各種“邏輯功能的口訣”和幾種“邏輯功能的表示方法”。