兼容屏蔽门和安全门的门控制装置、系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道交通装备领域，尤其是涉及一种广泛应用于铁路机车、动车、高铁列车、地铁等城市轨道交通车辆领域的兼容屏蔽门和安全门的门控制装置、系统及其方法。
【背景技术】
[0002]全国诸多城市都有地铁建设项目，而车站屏蔽门作为附属产品，可以有效改善候车环境，提高地铁运行的安全性，同时也能降低地铁的运营成本。因为不同的地铁线、不同的地铁站(露天站台及地下站台)，可能选用不同的门系统。露天站台通常选用安全门系统，而地下站台则通常选用屏蔽门系统。屏蔽门系统中一个单元的两扇门由一个电机带动，而安全门系统中一个单元的两扇门分别由两个电机带动。门锁用于保证单元门中的两扇门关闭锁紧，避免门被随意打开。单元门中的两扇门端边嵌有梯形橡胶条，两扇门关门到位后由于门体的惯性会使得梯形橡胶条形变，后因为反向弹力的作用使得两扇门相互弹开，为了保证中间缝隙满足要求，电机会有个比较小的力拖动两扇门相互挤紧，同时保证门锁顺利落下，锁紧两扇门。
[0003]目前，门控制系统中的门控单元D⑶(Door Control Unit,门控单元的简称)只适用于控制一个电机，而在安全门系统中单元门中的两个电机需要对两个DCU进行控制。门系统的技术参数中对单元门中的两扇门关闭时中间门缝有一定要求，为了保证中间门缝满足要求，电机在门关闭到位后会再给一个力，让单元门中的两扇门挤压，也可使门锁顺利落下。而在安全门系统中，拖动单元门中两扇门的两个电机由两个DCU控制，很难做到两个电机步调一致，即意味着两扇门的步调很难一致，有可能造成两扇门关闭时门缝满足不了要求及门锁不能顺利落下。门头锁作为门控制系统的一部分，出于安全考虑，当门关到位，将门锁紧，能够有效避免屏蔽门/安全门被随意打开而可能使得乘客不慎跌落到路轨上造成伤害，并避免因此可能造成的重大安全事故。
[0004]安全门系统中每个单元门中的两个电机由两个DCU控制，增大了空间要求，两个电机步调的一致性难度也增大。同时，一个单元门需要两个DCU控制，相应的控制线、信号线也有所增加，因此安装DCU所需要的空间也相应增大。而两个DCU分别控制一个单元门中的两个电机，相关数据很难做到实时对比、补偿，所以很难做到两个电机步调一致即单元门中的两扇门的步调一致。这就可能会造成两扇门关闭时门缝满足不了要求或门锁不能顺利落下的情况发生，即其中一扇门较另一扇门提前到位，为了保证中间门缝及关门时间满足要求，电机在关门到位后会再给一个力，让门挤压，这就会造出早到位的门运行过界，而晚到的门又到不了位，从而使得门锁不能落下。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种兼容屏蔽门和安全门的门控制装置、系统及其方法，能够同时适用于屏蔽门系统和安全门系统，并提高系统的安全性、可靠性，减小设备安装对空间的需求。
[0006]为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种兼容屏蔽门和安全门的门控制装置的技术实现方案，一种兼容屏蔽门和安全门的门控制装置，包括:微控制器、驱动单元，所述驱动单元进一步包括两组驱动模块。所述微控制器与所述驱动单元的其中一组驱动模块相连，用于控制外部的直流电机。所述微控制器还与所述驱动单元的另外一组驱动模块相连，用于控制外部的另一路直流电机或门头锁，或用于备份，以实现对屏蔽门和安全门的兼容。所述微控制器向所述驱动模块输出PWM波，通过所述驱动模块驱动所述外部的直流电机完成包括正转、反转、加速、减速、匀速在内的动作，或驱动外部的所述门头锁完成开闭动作。当所述门控制装置应用于安全门时，两路所述直流电机的动作步调一致。
[0007]优选的，所述驱动模块进一步采用三相桥式电路结构。
[0008]优选的，当所述门控制装置应用于安全门控制时，所述微控制器输出两组三相共六路PWM波，控制两组所述驱动模块中的三相桥式电路上、下管的通断实现两路所述直流电机按照设定的速度曲线执行动作。
[0009]优选的，当所述门控制装置应用于屏蔽门控制时，所述微控制器输出三相PffM波，控制一组所述驱动模块中的三相桥式电路上、下管的通断实现一路所述直流电机按照设定的速度曲线执行动作，另一组所述驱动模块用于控制所述门头锁或用于备份。
[0010]优选的，所述门控制装置进一步包括两组速度输入模块，来自于所述外部的直流电机的转速信号通过所述速度输入模块输出至所述微控制器，所述微控制器通过计算获取当前直流电机的转速。
[0011]优选的，所述驱动单元进一步包括两组安全继电器，所述驱动模块通过所述安全继电器与外部的直流电机相连。当采用手动方式推拉屏蔽门或安全门时，所述驱动模块与直流电机之间的连接断开，所述屏蔽门或安全门的运动阻力降低，便于手动将所述安全门或屏蔽门打开或关闭。
[0012]优选的，所述门控制装置进一步包括两组过流保护模块，来自于所述驱动模块的母线电流信号通过所述过流保护模块的采集输出至所述微控制器。当所述母线电流信号超过设定值时，由所述微控制器适当降低PWM波的占空比或关断所述驱动模块，或通过所述安全继电器断开所述驱动单元的对外输出。
[0013]本发明还另外具体提供了一种兼容屏蔽门和安全门的门控制系统的技术实现方案，兼容屏蔽门和安全门的门控制系统，包括:如上所述的门控制装置、中央接口盘，以及与所述门控制装置相连的一路直流电机或门头锁或备份端，以及与所述门控制装置相连的另一路直流电机，所述门控制装置设置在门控单元中。
[0014]优选的，当所述门控制系统应用于屏蔽门控制或安全门控制时，相应的控制程序事先通过仿真器烧录入所述微控制器，或在线通过CAN总线由所述中央接口盘发送至所述微控制器进行固件更新，同时在线对所述门控制装置控制直流电机或门头锁的相应参数进行修改，所述三相桥式电路上、下管的开关频率通过修改所述控制程序中的PWM波参数进行设置。
[0015]本发明还另外具体提供了一种兼容屏蔽门和安全门的门控制方法的技术实现方案，
门控制系统包括门控制装置、一路直流电机、另一路直流电机或门头锁或备份端，所述门控制装置进一步包括微控制器和驱动单元，所述驱动单元进一步包括驱动模块，所述门控制方法包括以下步骤:
5100:所述微控制器通过所述驱动单元的其中一组驱动模块控制所述直流电机，所述微控制器还通过所述驱动单元的另外一组驱动模块控制另一路直流电机或门头锁，以实现对屏蔽门和安全门的兼容；所述微控制器向所述驱动模块输出PWM波，通过所述驱动模块驱动所述直流电机完成包括正转、反转、加速、减速、匀速在内的动作，或驱动所述门头锁完成开闭动作；当所述门控制装置应用于安全门时，两路所述直流电机的动作步调一致。
[0016]优选的，门控制系统还包括中央接口盘，所述门控制装置进一步包括速度输入模块和过流保护模块，所述驱动单元进一步包括安全继电器，所述门控制方法还包括以下步骤:
5101:来自于所述直流电机的转速信号通过速度输入模块输出至所述微控制器，所述微控制器通过所述转速信号计算获取当前直流电机的转速，以实现所述直流电机的转速控制；
5102:来自于所述驱动模块的母线电流信号通过过流保护模块进行采集，并输出至所述微控制器，当所述母线电流信号超过设定值，由所述微控制器适当降低PWM波的占空比或关断控制所述驱动模块，或通过所述安全继电器断开所述驱动单元的对外输出。
[0017]优选的，所述步骤S102进一步包括:
当采用手动方式推拉屏蔽门或安全门时，所述驱动模块与直流电机之间的连接断开，所述屏蔽门或安全门的运动阻力降低，便于手动将所述安全门或屏蔽门打开或关闭。
[0018]优选的，所述驱动模块进一步包括开关电路，所述步骤SlOO进一步包括:
当所述门控制装置应用于安全门控制时，所述微控制器输出两组三相共六路PWM波，
控制两组所述驱动模块中的三相桥式电路上、下管的通断实现两路所述直流电机按照设定的速度曲线执行动作。
[0019]当所述门控制装置应用于屏蔽门控制时，所述微控制器输出三相PffM波，控制一组所述驱动模块中的三相桥式电路上、下管的通断实现一路所述直流电机按照设定的速度曲线执行动作，另一组所述驱动模块用于控制所述门头锁或用于备份。
[0020]优选的，所述门控制方法还包括以下步骤