[摘 要] 
通過應(yīng)用PLC響應(yīng)速度快的特點(diǎn)恶恨，發(fā)揮PLC信息捕捉鎖定功能，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)就近報(bào)靶、顯示彈著點(diǎn)撕蔼，隨時(shí)為修正射擊誤差提供依據(jù)。文中對(duì)PLC多個(gè)輸出負(fù)載采用矩陣處理方式秽誊，減少了I/O點(diǎn)數(shù)钝摧，擴(kuò)展了PLC的功能和應(yīng)用領(lǐng)域。 
[關(guān)鍵詞] 
激光接收 捕捉鎖定 實(shí)時(shí)顯示 
利用PLC的程序可編制及反應(yīng)速度快的特點(diǎn)在胸環(huán)靶激光射擊訓(xùn)練裝置中作激光信號(hào)鎖定及指示用低案，與數(shù)字電路邏輯組合功能相結(jié)合裹融，對(duì)激光信號(hào)實(shí)施控制，制成激光射擊訓(xùn)練裝置辕憋，進(jìn)一步擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用范圍幽卜。 
激光靶裝置分為胸環(huán)激光信號(hào)接收、顯示靶兩大部分寒焚，射手利用遠(yuǎn)距離激光發(fā)射器發(fā)射波長為630 ~ 680mm最大輸出功率5mW的激光束并淳，在百米開外的胸環(huán)靶上安裝有激光接收裝置百郊，該裝置的輸出信號(hào)，通過電纜線的傳輸啰林，送至安裝在激光發(fā)射位置的小型聲光報(bào)靶裝置捉为，報(bào)靶裝置中的PLC對(duì)激光信息進(jìn)行鎖定，然后處理鸡焰，通過聲音和發(fā)光顯示焚趴，實(shí)時(shí)報(bào)出彈著點(diǎn)及環(huán)數(shù)，供射擊者隨時(shí)參考舱污，修正瞄準(zhǔn)點(diǎn)呀舔。 
一、激光信號(hào)接收靶的控制原理 
把胸環(huán)靶按彈著點(diǎn)位置分為若干個(gè)區(qū)域慌闭，如圖1 所示别威。 
胸環(huán)靶有5 ~ 10環(huán)的6種環(huán)數(shù)，靶面共分為8個(gè)（0 ~ 7）區(qū)域驴剔，區(qū)域劃分得越細(xì)省古，顯示彈著點(diǎn)的位置越精確。胸環(huán)靶所有激光接收器件分成34個(gè)區(qū)域丧失，胸環(huán)靶每個(gè)區(qū)域內(nèi)有若干個(gè)光電接收器件相并聯(lián)豺妓，器件間距不大于胸環(huán)靶接收的激光點(diǎn)直徑，胸環(huán)靶電氣原理見圖2 所示布讹，
胸環(huán)靶每個(gè)區(qū)激光接收器件可分別產(chǎn)生1個(gè)區(qū)信號(hào)和1個(gè)環(huán)信號(hào)琳拭。34個(gè)區(qū)域接收到的激光信號(hào)經(jīng)過邏輯電路變換成8路區(qū)信號(hào)和6路環(huán)信號(hào)邏輯輸出。當(dāng)胸環(huán)靶某個(gè)區(qū)接收到激光信號(hào)時(shí)描验，通過數(shù)字邏輯電路產(chǎn)生出相應(yīng)的區(qū)白嘁、環(huán)信號(hào)，然后送往聲光顯示靶進(jìn)行處理帘染。
電氣原理圖邏輯關(guān)系表達(dá)式為： 
X = A0 + A1 + A2 + A3 + A4 + A5 + A6 + A7 
Y = A0 + B0 + C0 + D0 + E0 
Z = A7 + B7 + C7 + D7 + E7 
式中：X為9環(huán)信號(hào)輸出端嘀吨，當(dāng)IC1（8輸入端或非門）任一輸入端有效時(shí)（高電平有效），9環(huán)輸出X端有效（低電平有效）耕疟。A0 ~ A7分別對(duì)應(yīng)0 ~ 7區(qū)的9環(huán)激光檢測輸入信號(hào)淮晓。Y為0區(qū)的區(qū)選信號(hào)輸出端，當(dāng)0區(qū)任一信號(hào)輸入有效時(shí)上互，0區(qū)輸出Y端有效睹揍。IC2的輸入A ~ E分別對(duì)應(yīng)0區(qū)9、8匀冈、7责某、6、5環(huán)激光檢測輸入信號(hào)既感。Z為7區(qū)的區(qū)選信號(hào)輸出端坤搂。X咱缭、Y、X接至PLC的輸入端戒蟆，當(dāng)輸出三極管基極為高電平時(shí)俊戳，輸出端X、Y馆匿、Z為低電平抑胎，PLC輸入有效。 
當(dāng)激光信號(hào)擊在0區(qū)9環(huán)靶位時(shí)渐北，接收器件R1有效阿逃，IC1、IC2輸入端A0有效赃蛛。(1)環(huán)處理電路恃锉，IC1輸入信號(hào)A0有效，X（9環(huán)）輸出低電平有效（IC1為9環(huán)處理或門電路）呕臂。(2)區(qū)處理電路破托，IC1輸入信號(hào)A0有效，Y（0區(qū)）輸出低電平有效（IC2為0區(qū)處理或門電路）歧蒋。X土砂、Y有效信號(hào)送向PLC，PLC得到9環(huán)0區(qū)有效信號(hào)谜洽，即作相應(yīng)處理糕加。 
又如激光束擊在7區(qū)9環(huán)時(shí)，通過R2的接收囱叼，使IC1烂多、IC3輸入信號(hào)A7有效，輸出端X（9環(huán)）沟乘、Z（7區(qū)）輸出低電平有效闻街。 
二、聲光顯示靶的控制原理 
聲光顯示靶顯示區(qū)域的劃分忠宙，與胸環(huán)靶相類似。胸環(huán)靶邏輯輸出信號(hào)經(jīng)電纜線傳輸至位于射手側(cè)前方的顯示靶榴烦，作為PLC輸入信號(hào)杀打，設(shè)PLC輸入為干接點(diǎn)結(jié)構(gòu)，胸環(huán)靶輸出低電平時(shí)PLC輸入有效绝壹，利用PLC內(nèi)部鎖存功能蕉殴，對(duì)首次捕捉到的區(qū)、環(huán)輸入信號(hào)脈沖前沿進(jìn)行鎖存判阀，而對(duì)以后5秒內(nèi)連續(xù)發(fā)出的激光信號(hào)不予相應(yīng)歹嘹。并按照胸環(huán)靶所接收激光信號(hào)的相應(yīng)位置箩绍，顯示彈著點(diǎn)位置，同時(shí)用語言報(bào)出擊中環(huán)數(shù)尺上。 
PLC外部電路如圖3 所示材蛛，
PLC輸出點(diǎn)采用繼電器輸出，在PLC輸出端口分別產(chǎn)生區(qū)怎抛、環(huán)有效信號(hào)輸出卑吭，并與發(fā)光二極管和語言芯片一起構(gòu)成矩陣電路。顯示靶每區(qū)马绝、每環(huán)用一個(gè)發(fā)光二極管指示彈著點(diǎn)位置豆赏，故區(qū)域劃分的越細(xì)，顯示彈著點(diǎn)的位置越精確富稻。 
輸出矩陣設(shè)計(jì)思想掷邦，根據(jù)胸環(huán)靶的要求分別可驅(qū)動(dòng)34個(gè)發(fā)光二極管及6片語言芯片。矩陣電路的引用擴(kuò)展了PLC的輸出端點(diǎn)椭赋，使得僅用40點(diǎn)PLC的14個(gè)輸出端點(diǎn)抚岗，就驅(qū)動(dòng)了40多個(gè)負(fù)載，滿足了本系統(tǒng)的基本控制要求纹份，節(jié)省了PLC的硬件資源卫殷。設(shè)PLC輸出區(qū)信號(hào)X=1、環(huán)信號(hào)Y=1時(shí)培幽，區(qū)嗡沈、環(huán)輸出矩陣選通X，Y線绎编，使交叉處發(fā)光二極管點(diǎn)亮蔑串，同時(shí)Y=1環(huán)信號(hào)使報(bào)警語言芯片報(bào)出相應(yīng)環(huán)數(shù)。 
三演穗、PLC程序設(shè)計(jì)
PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的思路如圖4 所示柱涕，
在無激光信號(hào)輸入時(shí)，程序處在循環(huán)掃描輸入端口垛墙，等待激光信號(hào)到來的狀態(tài)籍钱。當(dāng)收到激光輸入信號(hào)，并對(duì)激光脈沖前沿鎖定后携喳，封鎖所有輸入端點(diǎn)种慕，不再響應(yīng)激光輸入。其員在于巍糯，激光發(fā)射裝置可連續(xù)發(fā)射啸驯，而所模擬的實(shí)彈射擊彈丸卻只能單擊，不能連續(xù)無間隔發(fā)射，故采用封鎖處理（封鎖時(shí)間可調(diào)）罚斗，使得在激光發(fā)射時(shí)不響應(yīng)連續(xù)信號(hào)徙鱼，以達(dá)到真實(shí)地模擬實(shí)彈射擊的目的。 
按優(yōu)先級(jí)聯(lián)鎖功能設(shè)定的意義在于针姿，激光信號(hào)無論射在胸環(huán)靶任意位置袱吆，都應(yīng)覆蓋住激光接收器件，要求激光接收器件的間距小于激光束的直徑搓幌，這樣就有可能使得2個(gè)相鄰的激光接收器件同時(shí)有效杆故，這時(shí)報(bào)靶電路應(yīng)報(bào)出高環(huán)靶數(shù)，而不是高溉愁、低環(huán)數(shù)同時(shí)輸出处铛，如某區(qū)9、10環(huán)同時(shí)接收到激光信號(hào)時(shí)拐揭，應(yīng)報(bào)10環(huán)而不應(yīng)報(bào)9環(huán)撤蟆，故10環(huán)輸出應(yīng)封鎖9、8愧陈、7登凿、6、5環(huán)的輸出煮啡，依此類推隘匙。 
四、應(yīng)用前景
激光射擊訓(xùn)練裝置是一種物美價(jià)廉的訓(xùn)練器具馁祈，可隨時(shí)進(jìn)行彈著點(diǎn)的分析和修正恕臣。若配合攝像系統(tǒng)或微機(jī)系統(tǒng)可留下訓(xùn)練資料，供系統(tǒng)地分析研究訓(xùn)練過程银薪，提高射手的射擊水平靴亩。
摘自廣州匯尼克機(jī)電設(shè)備有限公司

（河南機(jī)電高等專科學(xué)校）

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