[摘 要]
通過應用PLC響應速度快的特點，發揮PLC信息捕捉鎖定功能，實現實時就近報靶、顯示彈著點，隨時為修正射擊誤差提供依據。文中對PLC多個輸出負載采用矩陣處理方式，減少了I/O點數，擴展了PLC的功能和應用領域。

利用PLC的程序可編制及反應速度快的特點在胸環靶激光射擊訓練裝置中作激光信號鎖定及指示用，與數字電路邏輯組合功能相結合，對激光信號實施控制，制成激光射擊訓練裝置，進一步擴大了PLC的應用范圍。
激光靶裝置分為胸環激光信號接收、顯示靶兩大部分，射手利用遠距離激光發射器發射波長為630 ~ 680mm最大輸出功率5mW的激光束，在百米開外的胸環靶上安裝有激光接收裝置，該裝置的輸出信號，通過電纜線的傳輸，送至安裝在激光發射位置的小型聲光報靶裝置，報靶裝置中的PLC對激光信息進行鎖定，然后處理，通過聲音和發光顯示，實時報出彈著點及環數，供射擊者隨時參考，修正瞄準點。

一、激光信號接收靶的控制原理
把胸環靶按彈著點位置分為若干個區域，如圖1 所示。




胸環靶有5 ~ 10環的6種環數，靶面共分為8個（0 ~ 7）區域，區域劃分得越細，顯示彈著點的位置越精確。胸環靶所有激光接收器件分成34個區域，胸環靶每個區域內有若干個光電接收器件相并聯，器件間距不大于胸環靶接收的激光點直徑，胸環靶電氣原理見圖2 所示，




胸環靶每個區激光接收器件可分別產生1個區信號和1個環信號。34個區域接收到的激光信號經過邏輯電路變換成8路區信號和6路環信號邏輯輸出。當胸環靶某個區接收到激光信號時，通過數字邏輯電路產生出相應的區、環信號，然后送往聲光顯示靶進行處理。
電氣原理圖邏輯關系表達式為：
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環信號輸出端，當IC1（8輸入端或非門）任一輸入端有效時（高電平有效），9環輸出X端有效（低電平有效）。A0 ~ A7分別對應0 ~ 7區的9環激光檢測輸入信號。Y為0區的區選信號輸出端，當0區任一信號輸入有效時，0區輸出Y端有效。IC2的輸入A ~ E分別對應0區9、8、7、6、5環激光檢測輸入信號。Z為7區的區選信號輸出端。X、Y、X接至PLC的輸入端，當輸出三極管基極為高電平時，輸出端X、Y、Z為低電平，PLC輸入有效。
當激光信號擊在0區9環靶位時，接收器件R1有效，IC1、IC2輸入端A0有效。(1)環處理電路，IC1輸入信號A0有效，X（9環）輸出低電平有效（IC1為9環處理或門電路）。(2)區處理電路，IC1輸入信號A0有效，Y（0區）輸出低電平有效（IC2為0區處理或門電路）。X、Y有效信號送向PLC，PLC得到9環0區有效信號，即作相應處理。
又如激光束擊在7區9環時，通過R2的接收，使IC1、IC3輸入信號A7有效，輸出端X（9環）、Z（7區）輸出低電平有效。
二、聲光顯示靶的控制原理
聲光顯示靶顯示區域的劃分，與胸環靶相類似。胸環靶邏輯輸出信號經電纜線傳輸至位于射手側前方的顯示靶，作為PLC輸入信號，設PLC輸入為干接點結構，胸環靶輸出低電平時PLC輸入有效，利用PLC內部鎖存功能，對首次捕捉到的區、環輸入信號脈沖前沿進行鎖存，而對以后5秒內連續發出的激光信號不予相應。并按照胸環靶所接收激光信號的相應位置，顯示彈著點位置，同時用語言報出擊中環數。
PLC外部電路如圖3 所示，




PLC輸出點采用繼電器輸出，在PLC輸出端口分別產生區、環有效信號輸出，并與發光二極管和語言芯片一起構成矩陣電路。顯示靶每區、每環用一個發光二極管指示彈著點位置，故區域劃分的越細，顯示彈著點的位置越精確。
輸出矩陣設計思想，根據胸環靶的要求分別可驅動34個發光二極管及6片語言芯片。矩陣電路的引用擴展了PLC的輸出端點，使得僅用40點PLC的14個輸出端點，就驅動了40多個負載，滿足了本系統的基本控制要求，節省了PLC的硬件資源。設PLC輸出區信號X=1、環信號Y=1時，區、環輸出矩陣選通X，Y線，使交叉處發光二極管點亮，同時Y=1環信號使報警語言芯片報出相應環數。

三、PLC程序設計
PLC控制系統程序設計的思路如圖4 所示，




在無激光信號輸入時，程序處在循環掃描輸入端口，等待激光信號到來的狀態。當收到激光輸入信號，并對激光脈沖前沿鎖定后，封鎖所有輸入端點，不再響應激光輸入。其員在于，激光發射裝置可連續發射，而所模擬的實彈射擊彈丸卻只能單擊，不能連續無間隔發射，故采用封鎖處理（封鎖時間可調），使得在激光發射時不響應連續信號，以達到真實地模擬實彈射擊的目的。
按優先級聯鎖功能設定的意義在于，激光信號無論射在胸環靶任意位置，都應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，這樣就有可能使得2個相鄰的激光接收器件同時有效，這時報靶電路應報出高環靶數，而不是高、低環數同時輸出，如某區9、10環同時接收到激光信號時，應報10環而不應報9環，故10環輸出應封鎖9、8、7、6、5環的輸出，依此類推。

四、應用前景
激光射擊訓練裝置是一種物美價廉的訓練器具，可隨時進行彈著點的分析和修正。若配合攝像系統或微機系統可留下訓練資料，供系統地分析研究訓練過程，提高射手的射擊水平。