可编程控制器(PLC)是一种新型的通用自动控制装置，具有功能强、使用灵活、可靠性高、环境适应性好、编程简单等优点，但其缺点是：工作速度较计算机慢，输出对输入的响应有滞后现象；使用中、PLC，要求使用者具有相当的计算机知识。因此，在设计PLC控制系统时，分析和研究PLC输入／输出响应的滞后原因非常重要。
1 PLC中输出滞后输入现象导致的结果
在继电器控制线路中，个个并联电路是同时加电压，并行工作的，由于实际元件动作的机械惯性，可能会发生触点竞争现象。在梯形图中，各个编程元件的动作顺序是按扫描顺序依次执行的，或者说是按串行的方式工作的，在执行梯形图程序时，是自上而下，从左到右，串行扫描，不会发生触点竞争现象。
表面上看起来完全一样的继电器控制线路图与梯形图，它们产生的效果可能不完全一样，甚至某些作用完全相反。控制目的都是为了实现“当X0动作后X1动作，使Y2自保持,使Y0复位”的功能。
当X0动作后，Y0得电并自保持，且为Y2接通、自保持创造了条件。接着X1动作，使Y1得电，Y1的动断点先切断Y0，结果使Y0 复位的目的实现了，但使Y2总不能得电。当X0动作后，Y0“得电”并自保持，在X1动作后， Y1“得电”。所以，在当前扫描周期内，当程序扫描到下面的Y0 、Y1动合触点时，因其线圈此时均已“得电”，它们均处于接通状态。这样，Y2能“得电”且自保持。待到下个扫描周期时，Y0 被复位，达到了控制目的。
当X0,X1相继动作后，由于Y3,Y4的动作惯性，使Y0在Y2得电且自保持后被复位，达到了控制目的。在X1未动作时，Y1,Y3,Y4均“得电”.在X0动作后，Y0“得电”自保持，待扫描到Y2，Y2不能“得电”。即使X0动作后X1马上动作，顺序扫描又会使Y0复位。结果，Y2仍不能得电。
2 分析输出响应对输入响应的滞后现象的原因
2.1 PLC程序执行过程
PLC对用户程序的执行过程是以微处理器的周期性顺序循环扫描的工作方式进行的。PLC投入运行后，便进入程序执行过程，它分为三个阶段进行，即输入采样、程序执行、输出刷新。PLC开始运行时，首先清除输入输出状态寄存器原来的内容，然后进行自诊断，自检CPU及I/O组件，确认工作正常后开始循环扫描。
(1)输入映像寄存器中的数据，是在输入采样阶段扫描到的输入信号的状态集中写进去的，在本扫描周期中，它不随外部输入信号的变化而变化。
(2)输出映像寄存器（它包含在元件寄存器中）的状态，是由用户程序中输出指令的执行结果来决定。
(3)输出寄存器中的数据是在输出刷新阶段，从输出映像寄存器中集中写进去的。
(4)输出端子的输出状态，是由输出锁存器中的数据决定的。
(5)执行用户程序时所需的输入、输出状态，是从输入映像寄存器和输出映像寄存器中读出的。
2.2 PLC输入／输出响应的滞后现象
在设计PLC控制系统中，显著的不足之处是输入／输出有响应滞后现象。从PLC的输入端有一个输入信号发生变化到PLC的输出端对该输入变化做出反应，需要一段时间，这段时间称为响应时间或滞后时间。
（1）执行程序按工作周期进行，每一工作周期又分为输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段。
在周期中，因为在输入采样阶段，X0为OFF，则输入映像寄存器中的X0为OFF状态，所以Y2、Y0以及Y1线圈均为OFF状态。
在第二周期中，PLC扫描对梯形图是自上而下，从左到右进行的。当扫描到Y0-1接点时，由于Y0在上一周期中为OFF状态，则Y0-1接点仍为OFF，因而Y2也仍为OFF。当扫描到X0接点支路时，在输入映像寄存器中的X0已为ON状态，因而Y0线圈为ON状态。这时Y0-2接点为ON状态，当扫描到该支路时，Y1线圈为ON状态，但它对X0来说，已滞后了一个工作周期。在此周期中，由于Y0线圈为ON状态，则Y0-1接点在输出刷新阶段也应为ON状态。
在第三周期中，扫描仍是自上而下，从左到右进行的。由于Y0-1接点在元素映像寄存器中的状态已为ON，因此，在程序执行阶段，当扫描进行到该支路时，Y2为ON状态，但这时它对X0而言，已滞后了两个工作周期。
由上述分析可知，Y0线圈和Y1线圈的接通，要滞后X0接点接通一个工作周期。Y2线圈的接通，要滞后X0接点接通两个工作周期。
（2）产生输入／输出响应滞后的其它原因。
除此之外，还有输入滤波器电路的滞后作用、输出继电器的机械滞后作用等影响时间的快慢。
3 结论
（1）PLC 采用循环扫描的工作方式，在执行程序时，即使是和继电器控制线路图相一致的梯形图也有可能导致执行结果不同。
（2）在扫描周期中由于输入信号只在输入阶段读入，在程序执行阶段，即使输入信号发生变化，输入状态表的内容也不会改变，所以在本次循环不能得到响应，这就是PLC的输入／输出响应的滞后现象。大滞后时间为2～3个周期，具体与编程方法有关。但这种滞后响应，在一般工业控制系统是完全允许的。某些需要输入输出快速的场合，可以采用快速响应模块、高速计数模块以及中断处理等措施来尽量减少滞后时间。
针对目前热封制袋的需求，结合PLC的数控设计，重点分析了基于内部辅助继电器状态标识法的热封机数控设计，给出了一套以微处理器为中心，在不同环境下，制定出合理的热封温度、压力和时间的上下限的数据采集程序。后，投入实验并且运行情况良好，在使用过程中大大提高了热封的工作效率和强度。
引言
热封制袋普遍应用在产品包装、食品药品包装等领域。因其快速不污染被包物且节省成本而得到快速发展。本文针对热封中出现的不足，采用松下Fp0-32 位可编程逻辑控制器的数控技术对热封机生产工序进行jingque设计，在不同外界环境下，制定出合理的热封温度、压力和时间的上下限。终开发出更高效、更合理的热封方法。
1.数控热封机平台的技术简介
1.1 热封技术简介
所谓热封，就是利用外界的各种条件（如电加热、高频电压及超声波等）使塑料薄膜封口部位受热变为粘流状态，并借助一定压力，使两层薄膜熔合为一体，冷却后保持一定强度和密封性能，保证商品在包装、运输、贮存和消费过程中能承受一定的外力，保证商品不开裂、泄漏、达到保护商品的目的。
1.1.1 影响热封的因素
（1）热封温度：其作用是使粘合膜层加热到一个比较理想的粘流状态。高聚物的粘流温度及分解温度是热封的下限和上限，这两个温度的差值大小是衡量材料热封难易的重要因素。
（2）热封压力：其作用是使已处于粘流状态的薄膜在封口界面间产生有效的高分子链段相互渗透、扩散现象，也使高分子间距离接近到可以产生分子间作用力的结果。热封压力过低，可能造成热封不牢；压力过高，可能使粘流态的部分有效链段被挤出，造成热封部位半切断状态，导致拉丝。
（3）热封时间：是指薄膜停留在封刀下的时间，热封时间决定了热封温度、压力以及设备的生产效率。
1.2PLC 技术简介
可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
1.2.1PLC 特点
PLC 由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。
1.2.2PLC 的应用领域
目前，PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类：开关量的逻辑控制、模拟量控制、运动控制 、过程控制、数据处理、通信及联网等。[1]
2.数控热封机平台的系统设计
该仪器外部主要有水密封性极好，耐压强度高的壳体组成，电控部分由两台电动机和一台带有刹车功能的电动机，一个温度传感器、稳压电源和具有数据采集/存储功能的单片机，
PLC 编程过程中所有可利用的元器件中无非包括这样三类设备：输入器件、输出器件以及一些内部器件，每一类器件每一位上的状态只有两种： 1 或 0。本系统中采用接近开
关控制热封机夹袋到位和松开到位，当接近开关xx=1 时，程序中对应的逻辑开关接通，代表热封机夹袋到位，反之或松开到位。通过定时器控制热封时间或热切时间，当定时器TX=1时，代表X 定时器计时启动，热封或热切开始，计时结束时TX=0。
3 数控热封机平台实现的技术
3.1 内部辅助继电器标识法
本系统采用状态编程的思想进行顺序控制的程序设计，借助于可编程控制器内部的辅助继电器作为“过渡性”元件来实现的状态标识，设计整个热封机的数控工序，这就是我们采用的内部辅助继电器标识法，同时我们采用松下GVWIN2.1 触摸屏开发软件，将内部辅助继电器的状态在屏幕进行显示，并可以进行合理修改，代替过去常常采用的二极管或三极管的硬件标识方法，使系统更加直观方便，提高了系统的健壮性。
在PLC 运行过程中，程序监视触点的通断，只取决于其内部辅助继电器线圈的状态，并不直接识别外部设备，每个辅助继电器不仅可以存储一个输入设备的状态，同时还标识了一个输出设备的状态，并将其状态显示在GVWIN2.1 触摸屏上，以jingque跟踪程序的运行，并将各继电器的数据存储于指定的存储器中，为将来的维护提供有利的数据。
3.2 数据采集技术
在热封机的数控设计中，我们采用常用的热压封合法。对于生产过程中较容易出现的问题，多的原因是热封前对热封参数设置的不合理。针对热封工艺的三大因素：热封温度、压力、时间，其中主要的是温度，而热封温度又取决于热封的时间，对电阻丝加热时间的参数就相当重要，同时考虑到外界环境的不同，选取合理的电阻丝加热时间，并合理得根据电阻丝余热进行合理的调整，我们开发了以微处理器为中心的数据采集程序。
3.2.1 硬件设计我们采用温度传感器、稳压电源和具有数据采集/存储功能的89C51 单片机，系统由扩展一片程序存储器2764，74LS373 作锁存，一片数据存储器6264，A/D 转换，扩展I/O 口等组成。
3.2.2 软件设计
我们开发的以微处理器为中心的数据采集程序，在不同的环境下，严格控制热封刀加热时间，以达到合理的热封效果。同时针对电阻丝连续工作的余热，以及将来数控系统的维修，监控等因素，我们采用松下GVWIN2.1 触摸屏开发软件，将数热封温度、压力、时间、内部辅助继电器状态在屏幕进行显示，并做适当修改。使系统更加直观方便。
4．结语
本文提出了基于内部辅助继电器状态标识法的热封机数控设计，并开发出一套以微处理器为中心，在不同环境下，制定出合理的热封温度、压力和时间的上下限的数据采集程序，并将其状态显示在GVWIN2.1触摸屏上，做适当修改，具有可靠性高、适应性强、热封牢固等优点。目前该系统已投入实验并且运行情况良好，在使用过程中大大提高了热封的工作效率和强度，大大避免了热封中漏封、虚封、封漏、粘封刀、拉丝、封口破裂、热封强度差等情况。
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