一种多门门禁互锁控制器的制作方法

1.本实用新型涉及一种多门门禁互锁控制器，主要用于安防门禁、洁净室、净化设备和制药生化等领域。


背景技术：

2.在医药无尘车间、医院医护室、手术室及其它门控安防场所所需的净化领域，为了确保维持洁净室内的正压，防止空气流通带入污染进入，一般在洁净区与非洁净区，或高洁净区与低洁净区之间，必须设计有互锁功能的门系统，即同一时刻只允许有一扇门可以打开。
3.为了实现互锁功能，市场上一般采用普通的门禁控制器或者门禁系统软件做逻辑判断来实现，当其中一扇门打开时，门禁控制器上报当前门已打开的状态到门禁系统软件，门禁系统软件发送锁门命令，其他门不允许再打开，当这扇门关闭后，门禁控制器上报当前门已关闭的状态到门禁系统软件，门禁系统软件发送命令通知其他门可以打开。
4.采用门禁系统实现互锁功能，需要保持门禁控制器网络在线状态，如果网络断开了，这无法实现多门的互锁功能，另外门禁控制器通常只有电锁控制输出，没法指示当前门的状态，用户不能很直观的知道当前门是否可以打开；如果有人强制打开了两扇门，需要通过系统软件逻辑判断再在系统软件上给出警示，现场用户无法立即知道已经出现了非法操作。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是：现有门禁系统实现互锁功能网络断开的情况下无法实现互锁功能；现场用户不能直观的知道当面门是否可以打开；非法打开门时，不能立即给现场用户警示的问题。
6.为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是提供了一种多门门禁互锁控制器，其特征在于：包括mcu控制器，所述mcu控制器分别与电源电路、三组警报电路、三组电锁控制电路、三组指示灯电路以及三组门磁和开门信号输入电路连接；
7.每组所述门磁和开门信号输入电路包括门磁、三极管q1和三极管q1，所述三极管q1的基极通过二极管d2和电阻r5与门磁连接，门磁与电阻r5之间并联稳压二极管d4，三极管q1的集电极与基极之间并联电阻r1，三极管q1的发射极一端连接mcu控制器，另一端通过电阻r6接地；所述三极管q2的基极通过二极管d6和电阻r9连接开门信号，开门信号与电阻r9之间并联稳压二极管d7，三极管q2的集电极与基极之间并联电阻r7，三极管q2的发射极一端连接mcu控制器，另一端通过电阻r10接地；
8.每组所述电锁控制电路包括电锁、继电器k2、三极管q8和三极管q11，所述三极管q8和三极管q11的基极分别通过电阻r26和电阻r29连接mcu控制器，三极管q8的发射极连接三极管q11的集电极，三极管q11的发射极接地，三极管q8的集电极分别连接继电器k2线圈的一端与二极管d17的阳极、继电器k2线圈的另一端与二极管d17的阴极接5vdc电源，电锁
接在继电器k2的公共端和常闭端；
9.每组所述警报电路包括蜂鸣警报器、继电器k3、三极管q9和三极管q12，所述三极管q9和三极管q12的基极分别通过电阻r27和电阻r30连接mcu控制器，三极管q9的发射极连接三极管q12的集电极，三极管q12的发射极接地，三极管q9的集电极分别连接继电器k3线圈的一端与二极管d18的阳极、继电器k3线圈的另一端与二极管d18的阴极接5vdc电源，蜂鸣警报器接在继电器k3的公共端和常开端；
10.每组所述指示灯电路包括红绿指示灯、继电器k1、三极管q7和三极管q10，所述三极管q7和三极管q10的基极分别通过电阻r25和电阻r28连接mcu控制器，三极管q7的发射极连接三极管q10的集电极，三极管q10的发射极接地，三极管q7的集电极分别连接继电器k1线圈的一端与二极管d16的阳极、继电器k1线圈的另一端与二极管d16的阴极接5vdc电源，红绿指示灯的绿灯接在继电器k1的公共端和常闭端，红绿指示灯的红灯接在继电器k1的的公共端和常开端。
11.优选地，还包括警报输入和输出电路，所述警报输入电路包括警报输入电路包括三极管q27，所述三极管q27的基极通过二极管d36和电阻r64连接警报输入信号，警报输入信号与电阻r64之间并联稳压二极管d37，三极管q27的集电极与基极之间并联电阻r63，三极管q27的发射极一端连接mcu控制器，另一端通过电阻r65接地；
12.所述警报输出电路包括继电器k7、三极管q51和三极管q53，所述三极管q51和三极管q53的基极分别通过电阻r51和电阻r53连接mcu控制器，三极管q51的发射极连接三极管q53的集电极，三极管q53的发射极接地，三极管q51的集电极分别连接继电器k7线圈的一端与二极管d28的阳极、继电器k7线圈的另一端与二极管d28的阴极接5vdc电源，继电器k7的公共端和常开端接警报输出信号。
13.优选地，多个所述多门门禁互锁控制器之间通过rs485接口级联，实现3门以上门禁互锁控制。
14.优选地，通过8位拨码开关设置开门时间和关门延时时间。
15.优选地，所述mcu控制器通过io扩展模块与三组指示灯电路连接。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型采用硬件电路实现多门互锁功能，控制器自身判断门状态和开门权限，不受网络通讯限制；互锁控制器可以直接接红绿指示灯，直观的提示用户当前门是否可以打开；互锁控制器可以直接接警报器，当有非法操作时可以立即提示现场用户。
附图说明
18.图1为本实用新型一种多门门禁互锁控制器接口框图；
19.图2为第一组门磁和开门信号输入电路结构示意图；
20.图3为第二组门磁和开门信号输入电路结构示意图；
21.图4为第三组门磁和开门信号输入电路结构示意图；
22.图5为第一组电锁控制电路、警报电路和指示灯电路结构示意图；
23.图6为第二组电锁控制电路、警报电路和指示灯电路结构示意图；
24.图7为第三组电锁控制电路、警报电路和指示灯电路结构示意图；
25.图8为电源电路结构示意图；
26.图9为io扩展模块接线图；
27.图10为led电路结构示意图；
28.图11为拨码开关接线图；
29.图12为警报输入电路和输出电路结构示意图；
30.图13为mcu处理器接线图。
具体实施方式
31.为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
32.如图1至13所示，本实用新型一种多门门禁互锁控制器包括mcu控制器、电源电路、三组警报电路、三组电锁控制电路、三组指示灯电路、三组门磁和开门信号输入电路、警报输入和输出电路和8位拨码开关。
33.如图2至图4所示，每组门磁和开门信号输入电路包括门磁、三极管q1和三极管q1，三极管q1的基极通过二极管d2和电阻r5与门磁连接，门磁与电阻r5之间并联稳压二极管d4，三极管q1的集电极与基极之间并联电阻r1，三极管q1的发射极一端连接mcu控制器，另一端通过电阻r6接地。三极管q2的基极通过二极管d6和电阻r9连接开门信号，开门信号与电阻r9之间并联稳压二极管d7，三极管q2的集电极与基极之间并联电阻r7，三极管q2的发射极一端连接mcu控制器，另一端通过电阻r10接地。
34.如图5至图7所示，每组电锁控制电路包括电锁、继电器k2、三极管q8和三极管q11，三极管q8和三极管q11的基极分别通过电阻r26和电阻r29连接mcu控制器，三极管q8的发射极连接三极管q11的集电极，三极管q11的发射极接地，三极管q8的集电极分别连接继电器k2线圈的一端与二极管d17的阳极、继电器k2线圈的另一端与二极管d17的阴极接5vdc电源，电锁接在继电器k2的公共端和常闭端。
35.每组警报电路包括蜂鸣警报器、继电器k3、三极管q9和三极管q12，三极管q9和三极管q12的基极分别通过电阻r27和电阻r30连接mcu控制器，三极管q9的发射极连接三极管q12的集电极，三极管q12的发射极接地，三极管q9的集电极分别连接继电器k3线圈的一端与二极管d18的阳极、继电器k3线圈的另一端与二极管d18的阴极接5vdc电源，蜂鸣警报器接在继电器k3的公共端和常开端。
36.mcu控制器通过io扩展模块与三组指示灯电路连接，每组指示灯电路包括红绿指示灯、继电器k1、三极管q7和三极管q10，三极管q7和三极管q10的基极分别通过电阻r25和电阻r28连接mcu控制器，三极管q7的发射极连接三极管q10的集电极，三极管q10的发射极接地，三极管q7的集电极分别连接继电器k1线圈的一端与二极管d16的阳极、继电器k1线圈的另一端与二极管d16的阴极接5vdc电源，红绿指示灯的绿灯接在继电器k1的公共端和常闭端，红绿指示灯的红灯接在继电器k1的的公共端和常开端。
37.警报输入电路包括警报输入电路包括三极管q27，三极管q27的基极通过二极管d36和电阻r64连接警报输入信号，警报输入信号与电阻r64之间并联稳压二极管d37，三极管q27的集电极与基极之间并联电阻r63，三极管q27的发射极一端连接mcu控制器，另一端通过电阻r65接地。
38.警报输出电路包括继电器k7、三极管q51和三极管q53，三极管q51和三极管q53的基极分别通过电阻r51和电阻r53连接mcu控制器，三极管q51的发射极连接三极管q53的集
电极，三极管q53的发射极接地，三极管q51的集电极分别连接继电器k7线圈的一端与二极管d28的阳极、继电器k7线圈的另一端与二极管d28的阴极接5vdc电源，继电器k7的公共端和常开端接警报输出信号。
39.本实用新型多门门禁互锁控制器接口定义：
[0040][0041][0042]
本实用新型多门门禁互锁控制器电气参数：
[0043]
输入电压电源+7vdc～+28vdc静态电流100毫安@12vdc输入干节点输入输出5a@30vdc工作温度-20℃～60℃尺寸159.5(长)*110(宽)mm
[0044]
本实用新型多门门禁互锁控制器工作原理：
[0045]
电锁接在电锁继电器的com和nc上，电锁平时通电锁门。蜂鸣警报器接在蜂鸣器警报器继电器的com和no上，蜂鸣警报器平时不响。红绿指示灯的绿灯接在指示灯继电器的com和nc上，红灯接在com和no上，平时绿色指示灯亮
[0046]
互锁控制器以门磁状态判断门是打开或者关闭状态：当门1的开门信号端子j3短接后，互锁控制器需检测门2的门磁端子j4是否闭合，以及门3的门磁端子j6是否闭合，只有门2、门3的门磁信号都闭合时，门1的电锁继电器j8才动作断开电锁电源开门，同时门2、门3的红绿指示灯继电器动作，指示灯由绿色变为红色，指示门2、门3不能再开门，门1关好门后，门2、门3的指示灯由红色变为绿色。门2，门3的开门原理与门1一样。
[0047]
强制同时打开两个以上门时，蜂鸣警报器继电器动作，蜂鸣警报器鸣响，提示现场用户非法操作开门，同时警报继电器动作，输出警报信号给后续警报处理系统。
[0048]
遇到紧急情况时，警报系统输入警报信号到互锁控制器的j19端子，互锁控制器上所有门锁继电器全部都动作开门，直到警报输入信号撤销门锁继电器恢复正常关门状态。
[0049]
一个互锁控制器支持3门互锁，通过rs485接口j20可以级联另外一个互锁控制器，实现6门互锁，可以通过下一个互锁控制器级联再一下互锁控制器，最多可以级联8个互锁控制器，实现24门互锁。
[0050]
拨码开关可定义关门延时时间，只有该门关闭时间大于设置的延时时间后，其他门才能打开。
[0051]
8位拨码开关设置开门时间和关门延时时间，门锁开门时间到了后再关闭。