兼容屏蔽门和安全门的门控制装置、系统及其方法_3

文档序号:9369429阅读:来源:国知局
明一种较佳的具体实施例,驱动单元3进一步包括两组安全继电器7,驱动模块6通过安全继电器7与外部的直流电机8相连。当采用手动方式推拉与门控制装置相连的屏蔽门或安全门时,驱动模块6与直流电机8之间的连接断开,屏蔽门或安全门的运动阻力降低,便于手动将安全门或屏蔽门打开或关闭。如附图3所示,安全继电器7包括三路的二选一选择开关。其中,Ujr、vjr、wjr为安全继电器7的信号输入端,u_o、v_o、w_o为安全继电器7输出至外部的直流电机8或门头锁的信号输出端。
[0033]作为本发明一种较佳的具体实施例,门控制装置进一步包括两组速度输入模块4,来自于外部的直流电机8的转速信号通过速度输入模块4输出至微控制器2,微控制器2通过计算获取当前直流电机8的转速。如附图5所示,速度输入模块4主要包括光电耦合器及相关接口保护电路等。直流电机8反馈回来的转速信号经过速度输入模块4隔离保护处理后发送至微控制器2,微控制器2通过相应的算法计算获得直流电机8的当前速度。
[0034]作为本发明一种较佳的具体实施例,门控制装置进一步包括两组过流保护模块5,来自于驱动模块6的母线电流信号通过过流保护模块5的采集输出至微控制器2。当母线电流信号超过设定值,由微控制器2适当降低PffM波的占空比或关断驱动模块6,或通过安全继电器7断开驱动单元3的对外输出。如附图2所示,过流保护模块5主要由一定精度的采样电阻及运放电路组成,用于实现直流电机8电枢电流(也即驱动单元3的母线电流)的采样,并由微控制器2通过相关算法进行计算,实现对电枢电流的监控,当电流超过一定值时,为保护IPM芯片及直流电机8,微控制器2适当降低PffM波的占空比或通过控制信号不使能IPM芯片或使安全继电器7断开。其中,CURR_0为来自于驱动模块6的母线电流信号输入端,⑶RRJT '为连接至微控制器2的信号输出端。
[0035]作为本发明一种较佳的具体实施例,驱动单元3的驱动模块6进一步包括电容,利用直流电机8自身的电感,可以通过适当提高PffM波的频率,降低电机驱动电路对电感的需求,实现直流电机驱动电路的统一。
[0036]一种兼容屏蔽门和安全门的门控制系统的具体实施例,包括:如上所述的门控制装置、中央接口盘9,以及与门控制装置相连的一路直流电机8或门头锁或备份端,以及与门控制装置相连的另一路直流电机8。门控制装置设置在门控单元I中。
[0037]作为本发明一种较佳的具体实施例,当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(Bootloader程序)事先通过仿真器烧录入微控制器2,或在线通过CAN总线由中央接口盘9发送至微控制器2进行固件更新,同时在线对门控制装置控制直流电机8或门头锁的相应参数进行修改。三相桥式电路上、下管的开关频率通过修改控制程序中的PWM波参数进行设置。
[0038]如附图7所示,微控制器2进一步包括控制模块10、通信模块11、初始化模块12和固件更新模块13。控制模块10通过通信模块11与中央接口盘9相连,初始化模块12和固件更新模块13分别与控制模块10相连。初始化模块12实现所述控制程序的初始化,中央接口盘9依次通过通信模块11、控制模块10对固件更新模块13进行固件更新操作。
[0039]一种兼容屏蔽门和安全门的门控制方法的具体实施例,门控制系统包括门控制装置、一路直流电机8、另一路直流电机8或门头锁或备份端,门控制装置进一步包括微控制器2和驱动单元3,驱动单元3进一步包括驱动模块6,门控制方法包括以下步骤:
5100:微控制器2通过驱动单元3的其中一组驱动模块6控制直流电机8,微控制器2还通过驱动单元3的另外一组驱动模块6控制另一路直流电机8或门头锁,以实现对屏蔽门和安全门的兼容;微控制器2向驱动模块6输出PffM波,通过驱动模块6驱动直流电机8完成包括正转、反转、加速、减速、匀速在内的动作,或驱动门头锁完成开闭动作;当门控制装置应用于安全门时,两路直流电机8的动作步调一致。
[0040]门控制系统还进一步包括中央接口盘9,门控制装置进一步包括速度输入模块4和过流保护模块5,驱动单元3进一步包括安全继电器7,门控制方法还包括以下步骤:
5101:来自于直流电机8的转速信号通过速度输入模块4输出至微控制器2,微控制器2通过转速信号计算获取当前直流电机8的转速,以实现直流电机8的转速控制;
5102:来自于驱动模块6的母线电流信号通过过流保护模块5进行采集,并输出至微控制器2,当母线电流信号超过设定值,由微控制器2适当降低PffM波的占空比或关断控制驱动模块6,或通过安全继电器7断开驱动单元3的对外输出。
[0041]步骤S102进一步包括:
当采用手动方式推拉与门控制装置相连的屏蔽门或安全门时,驱动模块6与直流电机8之间的连接断开,屏蔽门或安全门的运动阻力降低,便于手动将安全门或屏蔽门打开或关闭。
[0042]作为本发明一种较佳的具体实施例,步骤SlOO进一步包括:
当门控制装置应用于安全门控制时,微控制器2输出两组三相共六路PffM波,控制两组驱动模块6中的三相桥式电路上、下管的通断实现两路直流电机8按照设定的速度曲线执行动作。
[0043]当门控制装置应用于屏蔽门控制时,微控制器2输出三相PffM波,控制一组驱动模块6中的三相桥式电路上、下管的通断实现一路直流电机8按照设定的速度曲线执行动作,另一组驱动模块6用于控制门头锁或用于备份。
[0044]作为本发明一种较佳的具体实施例,门控制方法还包括以下步骤:
当门控制系统应用于屏蔽门控制或安全门控制时,事先通过仿真器将相应的控制程序烧录入微控制器2,或在线通过CAN总线由中央接口盘9发送至微控制器2进行固件更新,同时在线对门控制装置控制直流电机8或门头锁的相应参数进行修改,三相桥式电路上、下管的开关频率通过修改控制程序中的PWM波参数进行设置。
[0045]采用本发明具体实施例描述的兼容屏蔽门和安全门的门控制装置、系统及其方法的技术方案,能够达到以下技术效果:
(I)本发明实现了门控单元兼容控制一个电机或两个电机,门控单元的区别控制对象可以通过软件进行设置,提高了门控单元的适用性; (2)本发明应用于安全门系统时,一个门控单元控制两个门机,减小了安装空间的要求,通过软件控制开关电路上、下管的开关频率,简化了设计、节约了成本;
(3)本发明在安全门系统中,DCU内一个微控制器同时控制两个门机的驱动电路,且两个门机的速度、电流、相对位移及相关传感器或开关信号都反馈至该微控制器中,微控制器在驱动电机过程中可将两个电机的相对速度、相对位置、电流实时进行对比,并进行相应的补偿操作,提高了电机步调的一致性,而两扇门到位后亦增加了让门相互挤压的力,在保证中间门缝满足要求的同时,进一步保证了门锁的顺利落下并锁紧,提高了系统安全性;
(4)本发明中加入了过流保护模块,驱动模块自带过压、过热等检测电路及相关保护电路,有效保护了驱动模块和直流电机,提高了系统的安全性、可靠性;同时,在安全门系统中,因为每个单元门只需安装一个门控单元,所以提高了产品的安装和维护效率;
(5)本发明通过驱动模块中的电容和直流电机自身的电感,可以适当提高PWM波的频率,降低电机驱动电路对电感的需求,实现直流电机驱动电路的统一。
[0046]专业人员还可以进一步意识到,结合本发明中所公开的实施例描述的各示例的单元及步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0047]结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、各种可编程逻辑器件、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或本技术领域内所公知的任意其他形式的存储介质中。执行软件模块的处理器可以是中央处理器(CPU)、嵌入式处理器、微控制器(MCU)、数字信号
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