浅谈三人表决器实验电路的设计

浅谈三人表决器实验电路的设计

“三人表决器”的逻辑功能是：表决结果与多数人意见相同。
设X0、X1、X2为三个人（输入逻辑变量），赞成为1，不赞成为0； Y0为表决结果（输出逻辑变量），多数赞成Y0为1，否则，Y0为0。其真值表如表1所示。
表1 “三人表决器”真值表
输入逻辑变量 输出逻辑变量
X0 X1 X2 Y0
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1
由真值表写出逻辑表达式并化简得：Y0=X0*X1+X0*X2+X1*X2 （1）
要实现这个逻辑功能，如果用“集成逻辑门”，则可选用三个两输入“与门”和一个三输入“或门”来实现。但是，这里我们不是用“集成逻辑门”，而是用PLC“程序”来实现。
程序语句如下：
0 LD X0
1 AND X1
2 LD X0
3 AND X2
4 ORB
5 LD X1
6 AND X2
7 ORB
8 OUT Y0
9 END
将这个程序语句写入到PLC中，再进行接线：用三个开关分别控制X0、X1、X2，用一盏指示灯来显示表决结果，并将COM1连接到24V直流电源的正极。接线完毕就可以进行演示实验的操作了。如果赞成，则合上开关；如果不赞成，则断开开关。指示灯的亮灭，显示的是表决的结果。灯亮表示多数赞成，灯不亮，则表示多数不赞成。表决结果与多数人意见相同。
下面探讨一下由“逻辑表达式”来编写PLC程序的规律。一般书上用A、B、C表示输入逻辑变量，用Y表示输出逻辑变量。在这里为了编程的方便，我们有意把PLC的输入继电器（X）的触点作为输入逻辑变量，把输出继电器的线圈作为输出逻辑变量。例如，在表达式（1）中，X0、X1、X2为三个输入逻辑变量，代表三个人，Y0为输出逻辑变量，代表表决结果。同时在PLC中，X0、X1、X2又是三个输入继电器，都是输入继电器的常开触点； Y0是一个输出继电器，是输出继电器的一个线圈。
式（1）是一个“与或式”，在第一项X0*X1中，“X0”在项首，用[LD]指令,即LD X0，“*”是“与”逻辑，用[AND]指令，即AND X1。第二项、第三项也是这个规律，三项相加，
“+”是“或”逻辑，用[ORB]指令，[ORB]指令是“块或”指令。因为每一个“与项”都是两个触点相串联的“串联电路块”，而“相加”就是作并联连接
，即“串联电路块”作并联连接，所以要用“块或”指令。Y0是输出，用线圈输出指令[OUT],即OUT Y0。程序结束用
[END]指令。认真总结由“逻辑表达式”来编写PLC程序的规律，这对于快速编程很有好处。但是，一般的初学者，往往都是由“逻辑表达式”到“梯形图”，再到“程序语句”。