CN1047888C - 电动自动门的调节方法 - Google Patents

Abstract

一种调节自动门的方法，可限制作用到主关闭门缘和副关闭门缘上的最大允许力。其主要实现方式是在每次牵引运动门体之前，对驱动系统进行检验。尤其是根据已存储的电机瞬时特性曲线检验在初始阶段内电机电流的实际数值。

Description

电动自动门的调节方法

本发明涉及一种调节由驱动电机驱动的自动门的方法，其中运动过程的开始是由一等幅连续信号或至少是由一传感器信号所激励的。这种门例如可以是滑动门，弧形滑动门，折叠门、旋转式多扇门或旋转门等，这些门均带有由微处理器控制的可编程电子控制器。由于前述各类型的自动门是供人们出入用的，因此这些门的工作应达到最大的可靠性，也就是说，通过来回的关闭或打开门缘不会出现任何危险。这里所说的危险例如是指将人夹住，或由于驱动产生的力过大在开和关门缘之间造成伤害。因此必须为这种门缘加保护措施，这可以通过增加高价的传感器实现，或通过限制驱动力的方法进行监控和解决。这种限力方法可以这样实现，例如把驱动功率设计得较小，从而限制驱动电机产生的力不能超过一确定的值，但是这导致门扇运动的延缓现象，这是人们所不希望的。

欧洲专利EP—0468361中介绍了用一个在门缘上的可活动的器件限制闭合力的实例。在具有冗余度的测量电路中，除了流过可用测量电阻测出的电机电流外，最大电机电流的额定值流过一具有冗余度的测量系统中，并在那里被处理。当电流超过预定的电机电流时，断路脉冲送入驱动机构的控制器。通过这种具有冗余度的方案使系统具有自保护和故障保护功能。

在另一篇欧洲专利申请0548505中，介绍了一种升降机门的动态量限定的方法和设备，采用这种方法，测出在各关闭速度下门扇相应的动能，以便确定作用到关闭门缘上的动能。在相反的情况下也是可能的，即根据测出的动能给定允许的最大关闭速度，它处于这种门的允许承受范围内。

DE 4206272A1公开了一种用于可挖和/或可调节滑动门的工作方法和操作装置。在这种方法中，根据对门的人工智能的控制，一次性测出开始接通的参数，并且存在一非易失的存储器内。

DE—OS 3921158推荐了一种打开和关闭一铰接门的驱动设备。它包括一调节装置，可根据已存入的电机电流的最大额定值限定电机电流。这个最大额定值与最大允许关门力是相一致的。由于各种方式影响导致的参数改变不予考虑。

D—E4214998A1说明了在打开和关闭车库门时的动力消耗监控设备。这个动力消耗监控器与一安全监视器相连接，当运行中的动力消耗超过动力消耗最高限值时，该监控器断开。为此在一存储器中存入使门移动所需的实际动力消耗值，这个值与标准运动的门移动情况有关。

本发明的目的是利用一种强有力的驱动装置，为位于主关闭门缘和副关闭门缘之间的门扇提供一作为要求值的相当大的力，并且无需附加安装其他安全装置可保证门的可靠的自动操作，所用的驱动装置由电机、控制器和电源设备构成。

本发明的目的是这样实现的，为了启动总的驱动系统的运动过程，也就是说使升降机门上升和移动，设有一个监控检验，它根据驱动电机的瞬时特性曲线的工作程序实现，于是每当在启动阶段，允许电机电流在一很短的时间间隔内超过所存储的额定电流值。上述工作程序的作用是为使用自动门的人提供最大的安全可靠保障。

属于这种驱动系统的开关网络部件一般产生一较大的力，这个力应是作用在主门缘和副门缘之间的允许的力。因此要采用大功率的开关网络部件，使门扇在一可代替的时间范围内运动，也就是说，一个这样的门必须能快速打开。

根据本发明的设计思想，电机电流是驱动电机接通所产生的力的参数。确定电机电流和所连接的驱动电机的曲线是为了获得由该电机所产生的转矩，这是一特有的数值。电机电流的确定可以通过程序实现参数计算，或由系统本身包含的测量电路测出，或通过电机的内电阻计算得出，因为目前的工作电压是已知的参数。这些已知的及求出测出的数值例如可保存在一E²程序可控式只读存储器中。

在一预定的时间间隔内，这种门能自动地检验每次的活动过程，即检验门是处于最终位置，也就是说门扇位于关闭或打开位置。因此在每次门运动之前，整个系统开始一次检验，通过瞬时限制驱动电机，同时实现在门缘上的作用力的限制。由一工作程序实现门的开动和接着的昼夜运行之间的一种平衡，例如，在每次运动开始之前，对瞬间特性曲线进行检验，以这种方式确定与硬件的正常参数的偏差。对于使用人来说，感觉不到有这样一个检验过程，因为这一检验过程是在极短的时间间隔内完成的这个检验方法可以包括下述步骤：—设定处于开始阶段的电机电流的额定值，该值高于存储器内的最大允许电流值，—启动电动机，—测量电机电流的实际值，—在最大规定时间t₁内检验电机电流的最大实际值，—将该实际电流值调整到低于最大允许额定值的一个值，—判断该实际值是否低于最大允许额定值？—判断最大时间t₂是否已结束？—正向测试—负向测试

在开动时，通过第一次额定值突变，驱动电机通流和电机电流被限流，这个临界值高于允许的最大实际电流值。这个临界值在初始打开阶段被达到。接着电机电流又返回额定值，使电机电流降低到瞬时特性曲线的限值以下。这一总过程必须在一预先给定的确定时间内完成。当出现故障时，自动门在接到故障报告时立即自动将门转入一个无危险的状态。这里所说的故障可以是突然出现的门扇的极易或难于通行，或出现一障碍物。这些在预定时间间隔以外的误差的每次出现都能可靠地辨别出来，因为在正常运行中总是保持在瞬间过程中工作和在安全范围内调节。

下面参照附图进一步描述本发明的一实施例。附图为：

图1启动阶段试验全过程的流程图，

图2随电机电流变化的规定额定值。

根据存入与微处理器连接的存储器内的一工作程序可保证：不可能使电机电流超过一最大规定值，也不可能超过一规定时间，电机电流的大小是在自动门的主门缘和副门缘之间产生的作用力的一种度量。为此可以提供这样的工作程序，在开始阶段发出一控制命令接通驱动电机。如前所述，为该驱动电机供电的有关的电源设备一般是超定量的，因此能实现使沉重的门体快速起动。电机于是可相应地加速达到其瞬时特性曲线的最大程度，但不超过所允许的力。同时测出电机电流的瞬时值，并在该工作程序控制下，将电机电流迅速恢复，此处电流已超出瞬时特性曲线范围之外，于是降低额定电流值，同时也降低了电机电流的实际值，从而减小了作用力。假如电机电流在门行驶期间增大超过了最大允许值，则将通过一第二断开途径使驱动器断开。采用这种措施保证了自动门在使用过程中不会发生危险。对于不同种类的门经常可采用一个同样的控制装置和调节器，因此驱动门的电机应根据门体重量及使用地点的环境而不同，由于这个原因，，必须将电机特性曲线存入一非易失存储器中，例如E²程序可控只读存储器。还有一种可能性，具有智能化的门系统可通过所谓的学习模拟运作掌握电机特性曲线，并将已获得的值存入一非易失存储器，这些数据可由相连接的微处理器调出和予以加工，除了掌握电机特性曲线外，也可以获知电机电流和电机电压。

本发明的内容是一种方法，它允许在预先给定的可调节的时间间隔内进行驱动状况检验，以保证在每次启动前在主门缘和副门缘上保持最大的力。图1给出了一流程图，开始发出一启动命令20，该命令激活所述规定额定值1，这个规定额定值是指高于牵引用允许电机电流的最大允许电机电流。而这个最大允许电机电流是通过学习牵引(Lernfahrt)或通过程序控制获得的，并存在一非易失存储器中。接着向驱动电机发出启动命令2。通过测量电机电流3，获得在开始阶段上升的电机电流的大小。如果这个电流实际值低于最大允许值，则由于程序10选择转入额定值比较器5。电机电流的额定值送入实际值比较器6进行比较。如果实际值大于该允许值，则根据‘较小的实际值’的判断结果经13转到‘负向试验’9，负向试验停止进行后，给出指令18到结束试验程序块19。这个试验能够根据用户要求在一预先给定的时间内执行，或在稍后的时刻重复进行。如果取得的电机电流实际值小于最大允许电流值，则根据该工作程序转入时基程序块7t₂。若总的时间历程处于预先给定的时间t₂内，这种情况将通过试验传递部分15报告试验求值程序块8，试验求值块指令该试验正向进行，于是驱动部分按比要求相应进行。然后执行命令17，转入试验结束块19。这种试验性牵引过程在稍后的再次的时间点上的重复进行是不必要的。但是如果电机电流值高于允许值，程序通过时基块7和反馈程序块14再次转到电机电流实际值比较器6。于是电流在馈送电机电流的时基块7的时间间隔12内减小，如前所述，发出一个正向试验报告。如果驱动机构在预定的时间间隔t₂内不能保持电机电流处于预定的限流值内，则程序从实际值比较器6经报告线13转入负向试验块9，执行相应的程序。

本发明的程序还包括另一子程序，如果测出的电机电流3低于允许电流值，在这种情况下，程序经由选择器11转入时基程序块4t₁，如果此时间尚未期满，则程序经过试验传递部件16转入试验求值块8，执行正向试验过程。否则由时基程序块4内进行负向试验，并经反馈回路12转回电机电流测量块3，在这里可以在预先给定的时间内由程序判断或者执行正向试验，或者进行负向试验。

在图2中，下面的曲线是电机电流随时间变化的实际值23的曲线，在其上方则是电机电流规定的额定电流24的曲线。这个电机电流是由脉宽调制器所控制的。在试验阶段25中，正如图1的流程图所示的，可以明确试验出在主关闭门缘和副关闭门缘之间所达到的最大作用力。从电机电流实际值23的曲线可明显看出，整个试验必须在时间间隔t₁21内和t₂22内完成。从图2的下图可知，在时间间隔22内的最大电机电流高于最大允许电机电流26。在这段时间中被门体回拉的程长是很小的，可忽略不计的。

通过上述程序过程的说明可知，本发明的方法提供了一种可靠的以简单和价廉的方式实现的电动机电流调节方法，这种调节是在预先给定的范围内实现的，同时能保证最高的可靠性。

标号说明

1规定额定值

2驱动电机启动

3测量电机电流实际值

4时基t₁

5额定值比较器

6电机电流实际值

7时基t₂

8试验求值判定

9负向试验

10选择

11选择

12反馈

13‘较小实际值’报告

14反馈

15试验传递部件

16试验传递部件

17指令

18指令

19试验结束

20开始指令

21时段t₁

22时段t₂

23电机电流实际值曲线

24规定额定值

25试验阶段

26最大允许电机电流

Claims (6)

1.一种调整由驱动电机带动的自动门的方法，其中门的运动过程是由一持续信号和/或至少由一传感器信号所激励的，和具有一由微处理器可编程控制的电子式控制器，该微处理器带有一存储器，其内存有所用的驱动电机的特性曲线，它是根据一工作程序作用到相互运动的门的关闭门缘上的力的参数，其特征在于，这个带有已存储了瞬时特性曲线的驱动系统在每次开始运动门体时受到检测，所述检测是按下步骤进行的：

a)在驱动电机的启动阶段预先给出电机电流的额定值，该值高于存储器内特性曲线的最大允许电流值，

b)启动驱动电机，

c)测量电机电流的实际值，

d)检测在最大规定时间t₁(21)内的最大电机电流实际值，

e)当实际值超过最大允许电机电流额定值时，按一预定的时间间隔将额定电流降低到低于所存入曲线的一个数值，

f)如果超过电机电流的最大允许值(26)，并且在规定试验的降低电流之后电流没有在最大规定时间t₂(22)内降到最大允许电流值(26)以下，则驱动系统令自动中断运行。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，当在规定时间间隔t₁(21)和t₂(22)之外的时间发生超出瞬时特性曲线的最大允许额定值的情况下，立即中断驱动电机的运行。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，测知电机电流在试牵引中的电机特性曲线，从而获得电机电压和有关的电机转速，并将这些数据存入控制单元中。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于，该电机特性曲线是被编程控制的。

5.根据权利要求3或4的方法，其特征在于，该电机特性曲线是存入E²一程序可控只读存储器中。

6.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，该驱动电机是由一脉宽调制器调节的。

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