使用工业开关构建逻辑门:DigiKey 实验室

介绍

本实验是你理解工业控制面板的第一步。信号流和连续性课程直接适用于基于继电器的控制和可编程逻辑控制器(PLC)的课程。本实验很有价值,因为它使你能够专注于逻辑操作,而无需处理继电器线圈的复杂性。

在本实验中,你将使用带有常开和常闭触点的按钮构建逻辑门,如图1所示。给定输入B和A,有16种可能的输出组合。如图2所示,其中许多组合以其熟悉的门名称而闻名,例如AND、OR、XOR和NAND。

1 :配置为逻辑门的工业按钮图像。

技术提示 :在本实验中,使用“更有知识的他人”(MKO)这一名称来表示学习者与作为导师、教练、主管、教练甚至熟悉材料的先进学生之间的协作关系。一个好的MKO知道何时提供帮助,何时让学生独立学习,并将主题锚定在更大的学习框架中。

学习目标

实验目标包括:

  • 使用手工工具构建物理组件
  • 安装22毫米工业开关和指示灯
  • 连接工业控制开关
  • 使用工业控制开关构建逻辑原语
  • 绘制物理电路的梯形逻辑表示

可衡量的评估

学生将通过使用工业按钮构建至少三个MKO选择的2输入逻辑门来展示对实验的掌握。他们将仅使用图2中的信息,在没有帮助的情况下完成此操作。他们还将展示电路的梯形逻辑表示。

所需材料

所需材料如图3所示。每个组件的完整描述可在《工业教育组件选择指南》中找到。本项目此部分的零件清单包括:

  • DigiKey 训练器,配置了本实验前面描述的直流电源分配。
  • 常见的手动工具,如螺丝刀、螺母起子、剪线钳
  • 各种预切割和压接的导线
  • 能够提供 24 VDC 和最高 2 A 电流的直流电源,并能够在恒压和恒流模式之间自动切换
  • 1 个 22 毫米工业开关体,带绿色按钮组件
  • 1 个 22 毫米工业开关体,带两位选择开关
  • 2 个常闭开关块
  • 2 个常开开关块
  • 1 个 22 毫米双色红/绿指示灯

3 :实验中使用的组件图像。

工具箱 / 工具箱安全简报

在开始本实验之前,学生和 MKO 应进行工具箱简报,以回顾实验室安全、目标和程序。此清单指导对话:

  • 确保实验使用隔离的 24 VDC 限流台式电源进行。虽然这通常被认为是安全的,但在调整电路时始终关闭电源。
  • 复习逻辑门,如 AND 和 OR。
  • 复习常开和常闭开关的区别。
  • 复习 22 毫米工业开关的组装,重点是根据需要添加额外的常开和常闭块。
  • 复习梯形逻辑符号,重点是比较并行与串行结构。
  • 复习图 2,重点是比较单路径与并行路径的电路。例如,AND 门有单一路径,而 XOR 门有两条路径。
  • 复习使用万用表测试梯级上的连续性。

2 :显示 2 输入逻辑门系列的表格。

步骤

  1. 与MKO合作构建一个基于按钮的功能性AND门,然后绘制梯形逻辑表示。

  2. 构建OR门及其梯形逻辑表示。

  3. 与MKO合作构建一个基于按钮的功能性XOR门,然后绘制梯形逻辑表示。

  4. 构建NAND门及其梯形逻辑表示。

  5. 构建XNOR门及其梯形逻辑表示。

  6. 与MKO合作完成可测量的评估。

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