中设有滤波器，以消除输入触点的抖动和沿输入线引入的外部噪声的干扰。因此，外部输入从或从变化时，内部约有的响应滞后。当输入开关闭合时，次电路中流过电流，输入指示灯亮，光耦合器的发光二极管发光，而三极管从截止状态变为饱和导通状态，的输入数据产生了和的改变。图输出电路继电器输出图输出电路继电器输出，每种输出电路的有隔离措施。继电器输出型是利用继电器的触点和线圈将的内部电路与外部负载电路进行电气隔离。输出电路的负载电源由外部提供。输出电流般为至。输出电流的额定值与负载性质有关。图扫描过程是采用顺序扫描，不断循环的方式进行工作的。即在运行时，根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号或地址号作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。然后重新返回第条指令，开始下轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。的个扫描周期必经输入采样程序执行和输出刷新三个阶段。在输入采样阶段首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入，并将其写入各对应的输入状态寄存器中，即刷新输入。随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。在程序执行阶段按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令，经相应的运算和处理后，其结果再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。输出刷新阶段当所有指令执行完毕，输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中，并通过定的方式继电器晶体管或晶闸管输出，驱动相应输出设备工作。的性能和功能的性能在个小巧的单元内综合有各种性能，包括同步脉冲控制，中断输入，脉冲输出，模拟量设定，和时钟功能等。单元又是个独立单元，能处理广泛的机械控制应用，所以它是在设备内用作内装控制单元的理想产品，完整的通信功能保证了与个人计算机其它和可编程终端的通信。这些通信能力使用户能设计个经济的分布生产系统。图的外观第四章编程设计接线图梯形图功能表图步进电机综合以上因素选择的步进电机型号是，参数如下表步进电机参数型号步距角相数电流电阻电感静转矩引线数机身长图所选用步进电机主要特点高转速，低惯量，低噪音图电气原理图选择参数综合考虑各项要求后选择型号为，参数如下表表型号说明输入点输出点电源型号最大扩展单元数最大的数继电器输出晶体管输出漏型源型点的单元点点图所选用的外型图表接口分配项目存储器输入位输出位工作位模拟量单元为提供模拟量输入和输出可连接多达个模拟量单元。每个单元提供点模拟量输入和点模拟量输出，所以连接个模拟量单元就能得到最大的点模拟量输入和点模拟量输出。将模拟量点与和指令结合就能完成时间比例控制。模拟量输入范围可以设置为或分辨率为。和设定可以使用开路检测功能。模拟量输出范围可以设置为或分辨率为。高速计数器和中断计有五个高速计数器输入。个响应频率为的高速计数器输入，与四个响应频率为的高速计数器输入在计数器方式下。高速计数器可以用在四种输入方式中的任种下微分相位方式，脉冲方向输入方式，增减脉冲方式，或递增方式。当计数与设置值匹配或下降在规定范围内时，能触发中断。中断输入计数器方式可用递增计数器或递减计数器并在计数与目标值匹配时触发中断执行中断程序。高速中断输入功能有四个输入用于中断输入与快速响应输入和计数方式的中断输入共用，最小输入信号宽度与，响应时间为。当中断输入变为时，主程序停止而中断程序执行。快速响应输入功能有四个输入用于快速响应输入与中断输入和计数方式的中断输型可编程控制器实验箱内置的是欧姆龙型可编程控制器，而此型号是继电器型，可是设计应选择晶闸管型，由于是继电器型，造成脉冲频率低，电机转速相应也就降低，不能实现高速转动。参考文献胡晓明电气控制及北京机械工业出版社何衍庆，俞金寿可编程序控制器原理及应用技巧北京化学工业出版社王淑英电气控制与应用北京机械工业出版社任礼维，林瑞光电机与拖动基础浙江浙江大学出版社，廖常初编程及应用北京机械工业出版社，丛望，郭镇明电机学黑龙江哈尔滨工程大学出版社，林明星电气控制及可编程序控制器北京机械工业出版社，程树康，刘宝廷步进电机及其驱动控制系统黑龙江哈尔滨工业大学出版社，徐建俊电机与电气控制北京清华大学出版社北京交通大学出版社，谭国威洪江水电站定子线圈成型装置的设计大电机技术李梅红，李国刚全自动型材直线式包带机设计研究赵新毛，邓永和采用数控包带机平包主绝缘技术的研究林明星电气控制及可编程序控制器北京机械工业出版社，杨公源可编程控制器原理与应用北京电子工业出版社，陈立德机械设计基础课程指导书北京高等教育出版石洋驱动控制步进电机的设计与实现贵州中国新技术新产品侯艳霞混合式步进电机工作原理及其控制河北科技创新导报贺莹基于的步进电机控制系统贵阳机械管理开发第卷第期杨春慧基于的步进电机送料系统的设计与实现桂林工业控制计算机年卷第期郭东平基于西门子对三相步进电机的控制杨凌应用科技宣志江利用对步进电机进行定位控制的探究绍兴中等职业教育年第期安艳涛调速器步进电机控制方法的改善研究西安中国农村水利水电年第期蒙丽华对步进电机的控制南宁大众科技，朱健军和步进电机在电线电缆耐磨试验装置中的应用台州计量与测试技术年第卷第期孙建东控制步进电机断点恢复的两种方法天津天津职业院校联合学报第卷第期朱力控制步进电机方法的研究太原山西机械年增刊陈果控制步进电机分度的设计与实现洛阳机床电器李鸣基于的步进电机控制技术深圳自动化技术与应用年第卷第期孙明慧用直接控制步进电机的方法研究北京工业通信宋辉用实现步进电机的快速精确定位曲阜电子杖术附录致谢在此，特别要感谢指导我设计的弓锵老师，就本篇论文而言，从论文的选题到相关文献资料的查找，从提纲草拟修改到最后定稿，自始自终弓老师都耐心的给予了反复的指导和精心的审阅，使我能够顺利的完成论文写作，他精益求精的工作方式和严谨的治学态度给我留下深刻的印象，令我受益匪浅，故借此论文完成之际，对弓老师表示深深的感谢。与此同时，在这里我还要感谢学校对我的栽培，以及所有老师对我的谆谆教诲，使我在大学期间能够掌握充足和扎实的专业知识来完成本论文的写作。并且还要深深感谢在此论文写作的整个过程中给予我及时帮助的其他老师和同学。在大学四年生活中，不断得到各位老师同学的关心与帮助，使我在学习和生活中不断得到友谊的温暖与关怀，最重要的是种精神上的激励，让我非常感动。最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅评议和参加本人论文答辩的各位老师表示感谢。共用，能可靠地读出信号宽度短到的输入信号。稳定输入滤波器功能所有输入的输入时间常数都可以设置为或。信号抖动和外部噪声可以通过提高输入时间常数来降低。间隔计时器中断间隔计时器可以设置在和，之间，并能设置为只产生次中断单次方式或定时中断预定中断方式。控制过程分析表步进电机工作状态表程序编制单台步进电机功能表图时序图图单台步进电机时序图单台步进电机功能表图图单台步进电机梯形图电机间的速比根据线圈包扎过程控制过程图可以知道，在包扎两端斜边时控制轴的步进电机和控制轴的步进电机是同时启停的，它们之间在包扎过程中需要相互配合，则速度之间必有关系因此需要计算之间的速度关系，首先假设线圈的转角是。图电机速比示意图则约等于。考虑与的速比后，梯形图如下图梯形图图梯形图包扎头电机速比图包扎头速比示意图步进电机外轮与绕包头的传动比是。脉冲当量步进电机步距角螺距传动速比，已知螺距是，而绝缘材料包扎就是前进了个螺距。包扎头电机的脉冲当量绕包头的梯形图如下图包扎头步进电机梯形图我们采用多个基础脉冲组成个步进电机工作脉冲，其工作流程图如下。这样通过改变基础脉冲个数即可实现对步进电机工作脉冲的调节，实现对步进电机的调速。图脉冲定义示意图图流程图重新定义脉冲宽度的程序如下图重新定义脉冲宽度的梯形图对于两相步进电机，当电源极性发生改变时，保持控制过程不变，则电机转向发生改变，即改变电源的正负极向，实现电机反转。图所示为电源正反转控制原理图。图中当开关和接通时，电源输出极性为上下，当开关和接通时，电源输出极性为上下。考虑到和分别同时接通时会发生短路现象，故必须增加互锁保护。本设计里，采用程序进行电源互锁保护。图电源反接原理图电源反接梯形图图电源反接梯形图四台步进电机梯形图，根据控制流程图写出，图四台步进电机控制流程图根据控制流程图。用写出梯形图，把控制的主程序放在最前，把四台步进电机的程序放在后面，中间用开关控制。四台步进电机语句表因为长度过大，因此置于附录。步进电机与衔接配合图与步进电机接线图第五章实验条件实验实验设备型可编程控制器实验箱步进电机四台的稳压电源台开关个接线端子个熔断器个导线及数据线若干。由于型可编程控制器实验箱的是型号，而的接口数是个，因此达不到要求，所以只能将每台电机的程序个个的在实验箱上实验调试。实验时应注意步进电机不应该立置，并注意不要长时间将步进电机通电闲置，以免温度过高，烧毁电机。步进电机控制程序用软件编制好以后上传至，上传过程中电源应打开，程序才可以上传至内部。上传后运行程序，程序运行时会有浅颜色绿线表示为导通状态，查看检验程序运行过程与设计是否相同，经检验，此次试验程序运行与设计相符。实物连线图图单台步进电机连线图图两台步进电机连线图图程序运行设计成本分析本设计的控制系统用到的设备包括表成本清单设备名称单价