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1、1 绪论灯箱是一种常见的广告装置，其主要型式有单面灯箱和双面灯箱两种。为增加信息量，少数场所使用多面灯箱。随着广告业的迅速发展，大容量的灯箱广告将会逐步被采用。滚动式自动换画灯箱，就是能自动进行灯箱内卷轴画面切换的灯箱。该灯箱自带系统时间，可以进行人机交互，灯箱内画面停顿的时间可以人为地修改。滚动式 自动换画灯箱既可以做广告宣传的工具，也可以作为室内装潢的装饰品。随着商品经济的发展，产品竞争日益激烈，单位和企业越来越意识到主动推销产品的重要性，户外广告在推销中起到了一个重要的作用。利用有限的场地，实现对多个产品的广告宣传在近年得到了迅速的发展。滚动式可变画面广告机即实现了此项功能，其画面可自动
2、变换，从而提高了宣传场地和广告机的经济效益，对广告商和客户均有利，而且便于群众在同一时间、同一地点获得更多的信息。广告展示设备主要包括以下种类：滚动式自动换画灯箱、插片式多画面广告机、透光式灯箱广告、翻转式广告灯箱等。滚动式自动换画灯箱有以下功能：.画面自动切换：画卷是有许多幅的画面连接起来组成的，各个画面可以随着电机的转动而自动切换。.画面停顿：画卷内的画面可以按照用户的设定时间停顿，也可以按照系统缺省的时间停顿。.系统的时钟功能：系统自带的时钟功能，既可以做为系统运行时间的计时，用来记录系统本次运行的时间，也可做为实际时间来使用。不过作为实际时间来使用的时候，需要用户预先校准时间。.设置时
3、间和画面停顿时间：无论是实际时间，还是记录灯箱的运行时间，用户都可以通过键盘来设定时间或是计时的值。插片式多画面广告机的设计是根据机电一体化技术设计而成。采用双支点凸轮机构传动，微电脑控制运动部件的往复、间歇运动和照明开关，每幅画面由若干条带有插槽的画片单元（简称插片）组成，画与画之间按一定顺序插在一起，通过插片的运动实现画面的切换。透光灯箱式广告机具有制作周期短、效果好、色彩绚丽、大方、美观结实等特点。翻转式广告灯箱的机构包括翻转体、壳体动力传动机构、定时控制器、灯等部件。翻转体由数个空心的等边三角柱体组成，两端分别与传动机构连接。他的每个等边三角柱体的两端中心处，开有一孔与柱体内连通，与孔
4、同心的柱体两端分别安装空心轴，轴外表面分别与轴承相配合，轴承分别安装在壳体上的支承板上。每个柱体相同一端的空心轴上同心分别安装有空心齿轮。其中第一个空心齿轮与安装在电机输出轴上的齿轮啮合，其它相邻的空心齿轮与其上的从动齿轮相啮合。1.1产品设计依据通过对郑州市多个公交站点以及路边广告展示设备的调研，了解其结构特点及其运行方式，并通过网络查阅了多种样式广告机分析对比选优的基础上进行设计的。在此次设计过程中，本着广告机的基本原理和外支架的布局安排进行了改进设计，使得广告机的功能更加完善，并力求在经济性方面取得最佳效果。同时，力求使设计产品标准化，通用化，符合用户的要求。1.2设计任务书灯箱式滚动展
5、示广告机采用双棍子往复、连续的方式进行画面的展示，具有快速装卸，全封闭、耐风雨、美观大方的特点。给定的条件和要求：设备幅面尺寸：3000mm(长)1000mm（宽）布面运行速度：0.10.3m/S每幅展示时间：10600S可调设 备 总 重：250Kg最大组件重量：40Kg本课题要求设计灯箱式滚动展示广告机的机械部分，结构符合快速拆卸的特点，要考虑支架的设计；运动控制部分，完成PLC控制的基本原理设计。做课题时，需要查阅机械制图、机械设计、PLC等资料，综合分析使用，进行设计。1.3设计资料的准备为了掌握充分的设计资料，在指导老师的指导下对郑州多个公交站点以及路边广告进行了深入的调研，对现有的
6、相关广告机有了一个初步的认识，为设计的开展奠定了一定的基础。通过查阅大量书籍和网络上相关资料，收集到多篇与设计相关的文献，为电机的选择，传动机构的设计，轴承的选择等提供了有力的论据。进而形成了初步的设计思路，为设计的深入创造可行的条件。1.4方案选择在设计准备阶段，进行了广泛深入的调查现役的灯箱式多幅画面自动展示设备和查阅相关的的文献资料等。如上文中所述，其工作原理和控制过程基本相同，以下是方案的选择情况：方案一，是利用同步带传动装置作为传动机构，带动卷辊运动，实现展示过程。如图1.1所示，此为灯箱式多幅画面展示装置工作原理示意图。其中，电动机M1顺时针方图1.1灯箱式多幅画面展示装置工作原理
7、示意图如右图旋转，带动与带轮相连的广告画布自下往上运动。同样，电动机M2逆时针方向旋转，带动广告画布从上往下运动。为获得画面较低的移动速度，上下卷辊由电动机通过离合器再经减速器带动，实现自动展示的目的。再利用PLC控制两离合器的状态。当上面离合器与电动机M1接触时，电动机M1带动带动带轮转动。此时，下面离合器与相应的电动机M2是未接触状态。同样，当自下向上转的时候控制过程刚好相反。当广告布自下而上运动时，通过光电传感器1检测每幅广告画面的位置，以实现精确展示的目的。当光电传感器2检测到信号时，说明卷辊上的幅面已到了最后一幅，PLC发出指令使上面的离合器断开，控制下面离合器的解除状态。同样，广告
8、负面自上而下运动控制过程也是相同的。方案二，是利用齿轮机构作为减速装置，如图1.2所示为此灯箱式多幅面展示装置工作原理示意图。1-上卷辊；2-画布；3、6-齿轮；4-制动机构；5-正向电机；7、8、9-广告部上检测孔图1.2 多幅面广告展示装置示意图多幅面广告装置完整的工作过程如下：电动机5通过齿轮减速机构带动卷辊1转动，把广告布卷绕在卷辊上，此时广告画面自下而上运动。当广告布移动的距离接近一幅画面的高度时，红外线检测发出指令使电动机5转入低速运行；当广告布移动的距离等于一幅广告画面的高度时，红外线检测装置通过检测孔8检测到这一位置，控制装置发出指令使电动机断电同时启动制动器。这时要展示的广告
9、画面停留在展示窗内进行展示，展示时间由控制系统设定。当展示时间达到设定值，电动机5再次启动、运转，重复上述各动作过程展示下一幅广告。正向展示最后一幅广告时控制系统通过检测孔7检测到此信息，完成最后一幅画面展示后控制系统启动反向电动机，此时广告画面自上而下运动按照逆向顺序展示各幅广告的内容。2 结构设计2.1主要零部件分析根据以上工作原理，为了进一步确定设计方案，对其主要的零、部件及各设计要素进行如下综合对比确定：2.1.1 电动机类型的选择在老师的指导以及通过查阅相关资料的情况下，根据本次设计任务，在满足要求的前提下，选择微型电动机。由于每台电机只需带动卷辊实现单向运动，选择单向运动的电动机即
10、可实现展示的目的。另外，考虑到卷辊转速要求控制在0.10.3m/s低速运行，总传动比比较大，因此，可以选择带有减速机构的微型电动机，避免了采用多级减速机构造成的众多不利因素，同时实现了经济性的考虑。综上所述，使用带有齿轮减速装置的微特型电机分别带上下卷辊实现往复、连续运动，从而进行多幅画面的自动展示。另外，电机带动卷辊运动展示每幅画面并不是一个匀速过程，而是一个加速匀速减速的过程，鉴于以上工作原理考虑，电动机必须带有制动装置。因此，最终选定带有电磁制动机构的微型齿轮减速电动机。2.1.2 减速机构类型的确定从上面方案的传动机构对比中可知，同步带传动是一种综合了带传动、链传动和齿轮传动等的优点的
11、新型带传动。由于同步带的工作面呈齿形，与带轮的齿槽啮合传动，且同步带的抗拉层受载后变形小，能保持其节线长度不变，故带与带轮间没有相对滑动，能保证准确的传动比；其次同步带传动强度高，重量轻，代的厚度薄，挠性好，适于高速和较小的带轮直径，故传动结构紧凑，速度可达50m/s以上；另外，同步带传动不是摩擦传动，不需要有很大的预紧力，因此可减少对轴和轴承的作用力。减速成本和噪音等原因，同时同步带啮合性能好，运转时产生的热量小，故传动效率高（可达98%99.5%）；同步带传动有传动比大（达到10）、传递功率范围大（从几瓦到数千瓦）等优点。另外，如果在此选用齿轮减速机构传动，那么必须选择较大齿形的齿轮，以避
12、免电机安装时与卷辊太近而影响工作，这样齿轮的体积过大，将会影响整套设备的尺寸以及搬运安装和结构的紧凑性等；另一方面齿轮运行时，噪音过大。综上所述，选用同步带减速机构实现减速目的。2.1.3 卷辊直径D的确定卷辊为该设备的重要构件之一，是卷绕广告布的心轴。要求其具有组够的刚度，重量轻，防腐蚀，故选用不锈钢圆管制作。实验表明，卷辊的最大挠度不应超过8mm，否则广告布将走偏起皱。查阅相关资料，初选定卷辊直径D=100mm。2.2 PLC控制系统设计2.2.1 控制特点a)要求在任意位置停止后再启动，系统能继续之前的运动；b)发生掉电时，来电后系统能继续之前的运动。即要求系统具有记忆功能；c)若停止于
13、某一方向的终点，重启动时，系统必须能改变运转方向以免卷幅撕破。2.2.2 系统主要功能 a).手动/自动运行方式转换-正常情况下，系统处于自动运行状态；系统调试。制作广告时，设置为手动状态；b).正/逆向展示转换-主要用于系统调试；c)正向手动、逆向手动调试-在运行方式手动状态时，可操作此功能开关使广告画面正向或者逆向运动；d）故障保护以及报警-防止幅面总长限位开关出现故障时，广告布从卷辊上撕扯掉。2.2.3 PLC的选择及其系统组成依据系统功能要求及控制对象的数量，系统输入信号有：自动/手动转换信号，正向/逆向转换信号，单幅画面定位信号，幅面总长限位信号，正向手动调整信号，逆向手动调整信号。
14、系统输出信号有：电机控制信号（自动控制2个，手动控制2个），电磁制动器控制信号2个，报警信号1个。上述信号均为开关量，其中输入信号及报警输出信号为24VDC，余下的输出信号皆为220VAC，系统I/O设备占用I/O点数为6点，输出为7点，可选用SIEMENS公司LOGO，系统列24RCL型可编程控制品，其输入12点（24 VDC），输出为8点（继电器输出），该型PLC最大的特点是自带操作及显示单元，因此，用户可方便地编辑和修改程序。如图2.1为控制滚动式广告机的PLCI/O分配图图2.1 PLCI/O分配图2.2.4 程序设计24RCL型可编程控制器采用功能模块式编程语言，以BF表示基本功能块
15、，图2.2为该广告展示装置控制系统的功能块图，分别依靠断开延时功能块SF01,脉冲触发器功能块SF02，加/减计数器功能块SF03，实现展示时间的设定，正/逆向展示转换，广告画面数量设定功能。图2.2 控制系统模块功能图2.3 灯箱支架结构的确定根据调查结果和相关资料，选用铝型材方钢形管配合腰角配合连接而成。在满足刚度要求前提下，镀锌矩管不仅具有较强防锈能力，而且拆装运输十分方便，提高了工作效率，也就提高了经济性。2.4总体方案的确定根据以上两步综合分析对比，现确定设计方案如下：1、采用浙江佳雪集团的YYJR-M型系列带制动器齿轮减速单相电动机，输出转矩和转速达到传动和减速要求，实现画面自动展
16、示。2、采用方案一中的同步带二级减速机构减速传动，而不采用方案二中齿轮减速机构。同步带的材料主要以浇注型聚氨酯合成橡胶为主。同步带分为梯形齿和圆弧齿两大类。目前梯形齿同步带应用较广，圆弧齿同步带因其承载能力和疲劳寿命高于梯形齿而应用日趋广泛。于此，由于展示的整个过程传动力很小，且考虑到经济性，仍然选用梯形齿同步带。3、为了实现快速拆卸的要求，在满足支撑刚度要求前提下，把卷辊不锈钢管内两端与轴端配合处。安装时只需直接把轴端插入到焊好半圆的卷辊中，套上轴承，然后把轴承锁紧在轴承座上即可，从而满足设计要求。由任务书可知，卷辊的直径D=100mm,长度L=3000mm。4、根据工作过程和总体设计方案可
17、以知道展示的时间占巨大部分，所以方案一中，把离合器与电机相连不符合总体设计要求，也有失于节能经济性。在方案二中，不需要离合器，而采用PLC直接控制电机的起转停画面展示的完整过程，使设备达到能效合理利用和结构进一步优化作用，所以采用此方案中的设计。5、由零、部件对比可知，选用SIEMENS公司的LOGO!24RCL型PLC。 LOGO!24RCL型PLC外形尺寸为1269055mm，输入输出总点数12个（I1I12），输出点8个（Q1Q8），24VDC输入，继电器的触点对电源和输入都是隔离的。6、采用红外线检测装置。当广告布移动的距离接近一幅画面的高度时，红外线检测装置通过检测孔检测到这一位置，
18、控制装置发出指令使电动机转入低速运行；当广告布移动的距离等于一幅广告画面的高度时，红外线检测装置通过另一检测孔检测到这一位置，控制装置发出指令使电动机断电同时启动制动器。这时要展示的广告画面停留在展示窗内进行展示，展示时间由控制系统设定。当展示时间达到设定值，电动机5再次启动、运转，重复上述各动作过程展示下一幅广告。正向展示最后一幅广告时控制系统通过最末的检测孔检测到此信息，完成最后一幅画面展示后控制系统启动反向电动机，此时广告画面自上而下运动按照逆向顺序展示各幅广告的内容。7、由于要求最大组建重量小于40kg，设备总重小于250kg，灯箱支架在满足强度、刚度要求的前提下，经简单计算，确定选用
19、50503mm铝型材方钢就可以满足要求。由于灯箱式自动展示设备精度要求不高，在满足要求的前提下，变压器，线夹，螺钉，螺母等根据所需合理选定。3 设计计算3.1电机的确定根据所查阅的资料，如图3.1所示，可知广告布面的布面张紧力qf =43.6N/m ,卷辊的直径D=100mm，长度L=3000mm。图3.1 卷辊受力图布面张力所产生的总转矩Tf ： Tf =3Lqf D/2=3343.60.12=19.62Nm。在不计摩擦阻力时，作用于卷辊上的转矩Tm=Tf ，即Tm=19.62Nm。电动机同步转速通常选用n=1500r/min，所以由布面运行速度为0.10.3m/s,本次设计假定为0.2m/
20、s，并用此来计算功率。因为展示过程是一个变速运动的过程，所以转速。电动机同步转速为n=1500r/min，估算的总传动比i=n/nw=39.3。所以电机的额定转矩T=Tm/i=0.49Nm.工作功率计算公式P= (3.1) 所以根据式（3.1）有P0 =77.0W。查YYJR-M系列带制动器齿轮减速单相电动机参数，选用额定功率P=90W，电机的额定转速n=1300r/min,输出轴转速是n1 =50r/min,减速比i1 =30,最大使用转矩为13.24Nm大于0.49Nm，满足转矩的要求。从总体上考量，选择此电机既符合了经济性要求，而且尺寸合理，又有利于支架总体尺寸的设计和各个零部件的布局安
21、装。3.2传动比的确定和分配由上面电机的选择可知，电机齿轮减速机构的传动比i1=30，输出轴转速是n1 =50r/min,所以带轮减速机构传动比i2= n1/nw=1.3。3.3同步带减速机构参数确定1、确定计算功率Pd按照传动时的载荷性质，考虑不同使用时间，将所传递的名义功率乘以工作情况系数KA，即为计算功率。 Pd= KAP （3.2）查表8-153 知KA =0.9，所以由公式（3.2）得出Pd =81W。2、选择带的节距Pb根据计算功率Pd 和小带轮的转速n1 按图8-183 选择L型号的同步带，查表8-123 得到同步带的节距Pb=9.525mm。3、 确定带轮齿数z和带轮节圆直径d
22、d 根据小带轮转速n1小于900r/min时，且带轮最少许用齿数zmin为12。再结合带型号以及调查结果查表8-163 确定小带轮齿数z1 =12。大带轮齿数z2 =i2 z1 =15.6。同理，查表8-163 ，取z2=16，且经计算验证保证传动比误差在允许范围之内。以完成减速运动，达到传递相应转矩的目的。大小带轮节圆直径按下式计算 （3.3）式中 Pb 带节距（mm）。由（3.3）式知dd1 =36.4mm、dd2 =48.5mm。然后按v=Dn (601000) 易知，所以确保了带轮运行的平稳、安全。 4、确定同步带节长Lp 、齿数zb 和传动中心距a由于未给定中心距，所以按照下列范围初
23、选中心距a0 。一般情况下，可以用下式进行估算选定。0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2) (3.4)由(3.4)式计算，当然也可以按照结构要求定。简单计算知两轮间的距离应大于45.5mm，以避免两带轮运动发生干涉。再综合考虑电机的尺寸和卷辊间的距离，应在允许范围之内尽量选大些，所以初选中心距a0 =170mm。选定a0 后，可按下式计算同步带的节线长度Lp ，即 (3.5)其中，a0 为初定中心距（mm）。 由(3.5)式求得节线长度Lp0=473.6mm，查表8-133 选择最接近的标准带长Lp =476.25mm，相应的同步带齿数zb =50。理论中心距a可按下中心距可调时的近
24、似公式计算 (3.6)由(3.6)式计算出a=171.3mm，中心距极限偏差。为了便于安装和调整，在同步带传动设计时，最好采用上述选用的可以调节的结构。但应注意在同步带传动过程中必须保持中心距严格不变，以避免发生同步带跳动和松弛等现象。5、验算小带轮与同步带的啮合齿数zm啮合齿数zm 可按下式计算 (3.7)由(3.7)式计算结构小于6，为了取整zm =6。同步带传动时，若zm 过少时，则每个齿上承受的载荷过大，容易引起齿根剪断或齿面过早磨损。故一般推荐小带轮最少啮合齿数不少于6，上面的选择也符合此原则。6、选择标准带宽bs各种型号同步带在基准宽度（最大宽度）bs0 （查表8-173）下所能传
25、递的功率称为基准额定功率，可根据下式计算 (3.8)式中 Ta 宽度为bs0 的带的许用工作拉力（N），其值见表8-183 ; m 宽度bs0 的带单位长度的质量（kg/m）,其值也列于表8-183 中； v 带速（m/s）。查表得Ta =245N， m=0.096kg/m ，bs0=25.4mm，v=0.1905m/s，由(3.8)式计算得P0=46.7W。由于实际小带轮啮合齿数是小于6的且带的宽度不是基准宽度时，必须对P0进行修正。所以根据以下两公式和,其中Kz 是小带轮的啮合齿数系数，查表8-193 知其值为1，Kw 是带宽系数，可得同步带带宽计算公式： (3.9)由(3.9)式求出bs
26、 =25.4mm查表8-123 取bs =25.4mm。7、确定作用在轴上的力FZ（N） (3.10) 由(3.10)式计算可知作用于轴上的力Fz 很小可以忽略不计。 同步带的材料一般采用灰铸铁、钢、轻合金或工程塑料，其中灰铸铁应用最广泛。对于用金属制成的带轮齿面一般均需进行硬化处理，以防止过早磨损。设计带轮结构时，应尽量使其质量分布均匀。另外，由于在小批量采购时，选用铸件更为经济。为此，这里选用经表面硬化处理的灰铸铁带轮。3.4卷辊外径D和内径d的确定q为卷辊所承受的均布载荷，大小为广告布面的均布张力qf、卷辊每m(米)重量qj与广告布的重量qb之和。对于两端支撑且承受均布载荷的梁有2 :
27、fmax =5qL4 /(384EI) (3.11)这里最大挠度fmax =8mm；材料弹性模量E=206109 pa；q=qf +qj +qb ，qj =43.5N/m2 , qb =45N/m(实测值)；I为惯性矩。 由公式（3.11）导出I=5qL4 /(384Efmax)=0.6810-6 m4 对于圆管2 有： 故：d=(D4 -10.186I)1/4=98.4mm查手册，取D=100mm，d=98mm。事实上管径参数D和d的确定是一个试算过程，应通过调整圆管参数初值，使计算结果和初选值取得一致，并且选用的管径参数符合最大组件重量小于40kg的设计要求。3.5电磁制动器制动力矩的确定
28、电机自带有电磁制动器，其作用是在驱动电机的电源被切断的瞬间，迅速制动，使卷辊立即停止转动，从而保证广告布面准确定位和张紧。其制动力矩（不计摩擦阻力矩），电机、卷辊及传动齿轮的转动惯量，制动时间之间的关系，符合动量矩定理。1、计算卷辊的总转动惯量Js对空心圆柱体故：2、计算卷辊折算到电机轴上的转动惯量Jt3、计算电机转子的转动惯量Jd 4、求总转动惯量J（各减速齿轮的转动惯量折算后均小于10-7kgm2 ,因此略去不计） 5、计算制动力矩M 依据所查文献1，电机所配电磁制动器的制动力矩为0.5Nm，故满足要求。3.6支撑轴形状的确定考虑到安装轴承和对卷辊的联接，需要一支撑轴。在该支撑轴上一端安装
29、轴承和带轮，另一端联接卷辊。根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。1、 确定支撑轴的最小直径作用在轴上的转距T求作用在带轮轮齿上的力: 按扭转强度初步估算轴的最细处直径 (3.12)由(3.12)式导出(3.13)式 (3.13)式中 T轴传递的扭矩（Nmm）； WT轴的抗扭截面系数（mm3）； P轴传递的功率（kW）；n轴的转速（r/min）；许用扭转剪应力（MPa），见表9-23；A由决定的系数，见表9-23；d计算截面处轴的直径（ mm）。由(3.13)式计算有考虑到轴上键槽削弱,轴径需要加大3%-7%，故d=10.5（1+5）=11.025 mm圆整后取d=12 mm。由于本机构选
30、用的是直轴，并且安装的时候大多设有尼龙套，所以在进行轴的直径校核时可以有很大的可变系数，也就是说，轴的强度可以有一定的偏差，也能满足轴的强度的需要。2、确定支撑轴各部分的直径和长度支撑轴各部分安装的零件不同，所以需要的直径和长度也不同。根据实际计算，可以确定安装轴承处直径为25mm，长度L为40.8mm；安装带轮处直径为30mm，长度为25.4mm；与卷筒相连接部分直径98mm，长度为50mm。3、轴上的结构设计:拟定轴上零件的装配方案：轴上的大部分零件带轮、套筒、轴承和轴承座依次由左端装配。同样，右端轴承和轴承端盖由右端装配。根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，轴是零件的周向固定：带轮
31、的周向固定分别用平键联接，同时为了保证带轮与轴有良好的对中性，故采用H7/r6的配合，滚动轴承与轴的配合为为H7/k6。3.7轴承和轴承座的确定由于心轴传递的扭矩和所承受的的弯矩很小，所以可以根据调研结果选择心轴各段的轴径。考虑到16齿带轮的大小，与带轮安装配合的轴段直径为30mm。轴颈的直径为25mm，据此选择轴承。另外，考虑到轴承的固定要选择相应的轴承座，所以可以选择在市场上容易购买的带轴承座的轴承。在网上搜索查找符合要求的产品，确定选用无锡南安轴承有限公司的带座外球面球轴承UCFC205。与单独选配轴承和轴承座相比价格优势明显。同时最重要是符合了快速装卸的要求。同时，根据电机的选择可知，
32、电机轴的直径为15mm，所以小带轮的内圆直径为15mm。3.8控制系统的设计根据上述工作原理和方案对比知道，控制系统需要输入的信号为：（1）幅面定位信号，当广告布移动距离接近一幅画面高度；（2）幅面限位信号，当广告布移动距离等于一幅画面高度；（3）正向/逆向转换信号，当广告布移动到最后一幅画面；（4）自动/点动转动信号；（5）正向点动信号，自下向上；（6）逆向点动信号，自上向下；（7）安装调整信号，。控制系统需要输出的信号为：（1）电动机控制信号4个（自动控制2个，手动控制2个）；（2）电磁制动信号2个；（3）报警信号1个；（4）自动开机关机信号1个。因此，I/O设备所需I/O点数7/8，选用
33、了SIEMENS公司的LOGO!24RCL。如图3.3是系统工作控制框图。图3.2 系统工作控制框图根据输入输出点数，I/O地址分配及名称定义，见表3.1。表3.1 I/O地址分配信号名称定义信号端字号地址号信号地址输入1234567I1I2I3I4I5I6I7光电幅面定位信号，上升沿有效 光电幅面限位信号，上升沿有效 点动控制信号，“1”有效 正向电动信号，“1”有效逆向电动信号，“1”有效 正、逆向转换信号，上升沿有效 安装调整信号，“1”有效输出1234567Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7电动机4起动电动机11起动电磁制动器5失动电磁制动器12失动电动机4起动电动机11起动报警器信号根据控
34、制要求以及上述分析，PLC控制系统I/O端子连接图如图3.4所示。图3.3 控制系统I/O端子连接图控制系统功能块图如图3.4所示。功能图块中用到三个特殊功能模块：断电延时继电器、脉冲发生图3.4 控制系统功能块图器、加法器。断开演示继电器用来设定每幅广告展示时间，利用脉冲发生器实现正/逆向转换，利用加计数器设定广告的总幅数。另外，如果广告机展示的时间有规律，可以利用特殊功能模块中的时钟功能来设定每天的开机、关机时间。如果需要夜间使用，可以配备灯管，利用时钟功能实现定时控制。当然，还可以配备没幅画面的同步解说。但如果广告机安置在街头闹市，由于外界环境嘈杂，起不到应有的效果，所以可以根据实际选择
35、相应功能模块，以取得最佳的广告效果。结论在老师的指导下，完成了1张A0、1张A1、2张A2和1张A4的图纸，并编写完了开题报告，文献翻译，文献综述，设计说明书，达到了任务书要求。通过本次设计，让掌握了设计的步骤是如何进行的，对自己今后从事的工作必将产生深远影响。在设计进行过程中，尤其是电机和减速装置的选用上，充分体会到查阅相关资料文献对设计的进展起到的重要作用。微特电机和同步带均是在课程中未涉零部件，经过此次学习已经有了较深的理解。还有在选择符合要求的轴承时，通过网络查看了许多类型的轴承，予以比较，最终选定了带座外球面球轴承。此系列轴承具有自动调心功能，在设备展示过程中，可有效的使广告展平进行
36、展示。另外，运用制图软件和办公软件更加熟练。毕业论文是本科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较完整的系统设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富。致谢在毕业设计中，首先要感谢薛东彬老师耐心、精心、尽心指导，让自己很好的掌握了本科毕业设计在各个阶段所必须掌握了解的内容、事项、要求，理解了设计进展过程中如何形成自己的设计思路方法手段
37、。另外，还要感谢学校、工学院和机械系的领导们的关心。然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下机械专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。参考文献1窦凯等.一种多幅面广告展示设备的研制J.河南：设计研究制造2成大先等.机械设计手册第一卷、第五卷M.北京：化学工业出版社 19933杨明忠.机械设计M.北京：机械工业出版社4薛东彬等.基于AT89S51的多幅面广告展示装置控制系统设计J.河南：机电产品开发与创新5王宗才等.微型PLC在多幅面广告展示设备中的应用J.河南：郑州纺织工学院学报6范强,魏章申.组合式多幅面广告展示装置的研制J.河
38、南科学7窦凯等.PLC控制的多幅面广告展示装置J.河南：现代机械8刘小春.卷幅式可变画面广告机的PLC控制J.湖南：电气技术与自动化9徐世许,李显辉.滚动画布广告群的同步控制系统设计J.青岛大学学报(工程技术版)10童刻波,刘石红.PLC在多幅面广告展示装置中的应用J.兰州石化职业技术学院学报11李洁.浅谈PLC控制系统设计应注意的几个问题J.西安航空技术高等专科学校学报12王永华等.现代电气控制及PLC应用技术M.北京航空航天大学出版社 13梁建国.机械设计基础M.河南：黄河水利出版社14陈秀宁，施高义.机械课程设计手册（第二版）M.浙江大学出版社15张卫国，饶芳.机械设计-基础篇M.华中科
39、技大学出版社16谭贤，谭中阳.中文版AutoCAD2005机械设计精粹M.上海科学普及出版社17蒋寿伟.现代机械工程图学（第二版）M.高等教育出版社18机械电子工业部第二十一研究所.微特电机产品样本Z.机械电子工业部第二十一研究所19濮良贵,纪名刚.机械设计M.高等教育出版社20朱冬梅,胥北谰.画法几何及机械制图M.高等教育出版社21 Sang C. Park & Chang Mok Park & Gi-Nam Wang.A PLC programming environment based on a virtual plant J.Int J Adv Manuf Technol22 Analysis and dimensional design of a novel hybrid machine toolJ.Machine tools &Manufacture
