CN101333899B - 一种双向自动门的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向自动门的控制方法。该方法是采用下列步骤：设置自动门的关闭状态为关闭位、左旋转到位状态为左开位、右旋转到位状态为右开位；通电后，首先检测自动门的关闭位、左开位和右开位，并以关闭位为起始位置记录自动门旋转到左开位和旋转到右开位的角度或工作距离；将自动门旋转速度分为旋转之初的快速工作速度和接近左开位或右开位的缓速工作速度。本发明可双向自动开门、关门，可很好的保持室内温度；可自动感应来人方向，进出门无障碍，具有防夹功能，可防止夹伤事故，运转时可实现超静音平稳转动，并可进行正常使用和特殊使用的转换，本发明还具有结构简单，安装方便的特点。

Description

一种双向自动门的控制方法

技术领域

本发明涉及一种自动门，特别是一种双向自动门的控制方法及地埋式双向自动门。 

背景技术

传统的门一般是手动开门、关门或上锁，在某些场合，特别是出入比较频繁的公共场合或大型的酒店、宾馆，传统的手动门使用起来就很不方便。目前，在上述的公共场合或大型酒店、宾馆，已经逐步使用自动门，常见的自动门有旋转门，伸缩门，旋转门一般有三至四个门扇，缓慢的旋转，人们进出门时，顺着门的旋转方向进出，这种门由于采用多个门扇，成本高，而且不适合儿童，容易发生挤伤儿童的事故，另外旋转门总是在不停的旋转，门完全关闭的机率很低，不利于室内温度的保持。伸缩门有点类似推拉门，门上安装有感应器，有人进出时门自动打开，没有人的时候，门可以自动关闭，这种自动门一般也设有防夹装置，使用安全，但门的安装比较复杂。现在也有些使用单片或双片门扇以门轴为支点旋转的自动门，但一般都是朝一个方向的单开门，如果有人从门打开的方向过来，那么开门时，人要先退后，等门开了再进，否则，门就会碰到人，使用起来不是很方便。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种双向自动门的控制方法及地埋式双向自动门，该自动门可双向自动开门、关门，可很好的保持室内温度；可自动感应来人方向，进出门无障碍，具有防夹功能，可防止夹伤事故，运转时可实现超静音平稳转动，并可进行正常使用和特殊使用的转换，本发明还具有结构简单，安装方便的特点。 

为解决上述技术问题，本发明的双向自动门的控制方法是：是采用下列步骤：设置自动门的关闭状态为关闭位、左旋转到位状态为左开位、右旋转到位状态为右开位；通电后，首先检测自动门的关闭位、左开位和右开位，并以关闭位为起始位置记录自动门旋转到左开位和旋转到右开位的角度或工作距离；将自动门旋转速度分为旋转之初的快速工作速度和接近左开位或右开位的缓速工作速度。 

上述的双向自动门的控制方法中，所述的自动门旋转速度是分为旋转之初的缓速启动速度、启动后的快速工作速度和接近停止位的缓速工作速度。 

前述的双向自动门的控制方法中，所述的自动门旋转速度由单片机读取预先设定值，并在自动门运行过程通过检测自动门的位置信号调整自动门的速度。 

地埋式双向自动门，它包括门扇，门扇上部和下部均安装有连接件，门扇上部的连接件上设有门轴；门扇下方的地下安装有地埋式双向开门机，地埋式双向开门机的构成包括伺服电机，伺服电机与减速器连接，减速器的输出轴与门扇下部的连接件连接；伺服电机与控制电路双向电气连接。 

上述的地埋式双向自动门中，所述门扇上方的门框或墙内设有电磁插销锁，伺服电机内设有电磁止动锁。 

前述的地埋式双向自动门中，所述的控制电路包括单片机和电机驱动电路，电机驱动电路输入端与电源电路和单片机连接，电机驱动电路输出端与伺服电机连接，单片机的接收信号包括来自调节电路中控制面板的指令信号，来自遥控电路的指令信号、来自内外感应器及消防安全接口的感应信号、来自电机位置传感器的位置信号和来自伺服电机的电机工作状态信号。 

前述的地埋式双向自动门中，所述控制电路还包括门锁电路，门锁电路的输入端与单片机连接，门锁电路的输出端与伺服电机中的电 磁止动锁和设在门扇上方的门框或墙内的电磁插销锁连接。 

前述的地埋式双向自动门中，所述的控制电路由5V电源和12V电源分别为不同的电路模块供电，控制电路中还设有备用电源及充放电控制电路。 

与现有技术相比，本发明提供的双向自动门的控制方法及地埋式双向自动门，该自动门可双向自动开门、关门，可很好的保持室内温度；可自动感应来人方向，进出门无障碍，具有防夹功能，可防止夹伤事故，运转时可实现超静音平稳转动，并可进行正常使用和特殊使用的转换，本发明可自动定位，开、关门的力矩和速度可调，开关门时无噪音，转动平稳，本发明的这种地埋式双向自动门还可以实现正常使用和特殊使用的转换，可通过控制电路实现电机和门扇的双重自锁，关闭后的门可承受不大于150Kg的力，本发明还可以通过调节电路人工设置运行参数，并连接有消防安全接口，使用寿命长，安全可靠，本发明还设有电机自动保护电路，可以有效的防止卡死和过载运行。本发明的地埋式双向自动门备有备用电池，停电后仍可自动运行较长时间。它还具有结构简单，安装方便的特点。 

可双向开门， 

附图说明

图1是本发明的结构示意图； 

图2是图1的俯视图； 

图3是本发明中地埋式双向开门机的示意图； 

图4是图3的俯视图； 

图5是本发明的电气原理框图； 

图6是本发明控制电路中调节电路的控制面板布置示意图。 

附图中的标记为：1-门扇，2-连接件，3-门轴，4-地埋式双向开门机，5-伺服电机，6-减速器，7-输出轴，8-控制电路，9-电磁插销锁，A-复位按钮，B-单双开与左右开调节开关，C-开门快开调节旋 钮，D-关门快关调节旋钮，E-左开门中点调节旋钮，F-右开门中点调节旋钮，G-慢速调节旋钮，H-等待调节旋钮，I-力矩调节旋钮，J-电源指示灯。 

具体实施方式

本发明的实施例。双向自动门的控制方法如图1和图2所示：它是采用下列步骤：设置自动门的关闭状态为关闭位、左旋转到位状态为左开位、右旋转到位状态为右开位；通电后，首先检测自动门的关闭位、左开位和右开位，并以关闭位为起始位置记录自动门旋转到左开位和旋转到右开位的角度或工作距离；将自动门旋转速度分为旋转之初的快速工作速度和接近左开位或右开位的缓速工作速度。所述自动门的关闭状态为关闭位，并设定关闭位为0度位置；左旋转到位状态为左开位，设定左开位为左开90度位置；右旋转到位状态为右开位，设定右开位为右开90度位置。自动门旋转速度分为旋转之初的缓速启动速度、启动后的快速工作速度和接近停止位的缓速工作速度。自动门旋转速度由单片机读取预先设定值并在自动门运行过程通过检测自动门的位置信号调整自动门的速度。 

本发明的地埋式双向自动门的构成如图1和图2所示，它包括门扇1，在门扇1上部和下部安装有连接件2，门扇1上部的连接件2上安装门轴3，在门扇1下方的地下安装地埋式双向开门机4，地埋式双向开门机的结构如图3和图4所示，地埋式双向开门机的构成包括伺服电机5，伺服电机5经减速器6将伺服电机5的旋转力矩传递至减速器6的输出轴7上，减速器6的输出轴7与门扇1下部的连接件2连接，门扇1可以输出轴7为支点转动；伺服电机5与控制电路8连接，控制电路8通过改变伺服电机5的正、反转实现双向自动门的双向开启或关闭；控制电路8通过控制伺服电机5的转速改变双向自动门的开、关门速度；控制电路8通过检测伺服电机5的旋转角度 现实双向自动门的0位(门完全关闭状态)、左开90°和右开90°关键点的定位，关键点的位置关系如图2所示。 

伺服电机采用二级调速电机，双向自动门在接近或离开0位、左开90°和右开90°三个关键点时伺服电机低速运行，远离关键点后伺服电机为快速运行。如：开门时，先低速状态慢开15°，再快速状态快开到65°，然后再低速状态慢开至90°；关门时，先低速状态慢关25°，再快速状态快关到75°，然后再低速状态慢关至0°(门完全关闭状态)；在上述的0位、15°、25°、65°、75°位置及左开90°和右开90°关键点设有检测装置，以便准确定位。 

在控制电路与伺服电机之间有双向电气连接，一路是为伺服电机提供电源，另一路接收电机工作状态的反馈信号；其电气原理框图如图5所示。电机工作状态的反馈信号送给控制电路中的单片机，经单片机分析处理后反过来又对伺服电机的工作状态进行调节。伺服电机的反馈信号包括用与检测伺服电机是否过载的电压和电流信号，因为电压和电流的乘积反映的是电机的功率，所以可以判断电机是否过载。伺服电机的反馈信号包括用于检测伺服电机转速的脉冲信号，通过单位时间的脉冲个数，可以计算出电机的转速，单位时间内脉冲个数越多，表示电机转速越高，反之，单位时间内脉冲个数越少，表示电机转速越低；伺服电机的反馈信号包括用于检测伺服电机旋转角度的电机位置传感器及接口信号；用于检测伺服电机旋转方向的转向信号，用于判断门锁打开或关闭状态的门锁信号。门锁信号分别控制设在门扇上方的电磁插销锁和设在伺服电机内的电磁止动块锁，电磁插销锁是将由电磁铁控制的插销插在自动门上方的连接件上，现实锁门功能的；电磁止动块锁是自动门关闭或停止后，通过电磁止动块将电机或减速器的齿轮锁定，使其不能转动，完成上锁功能。 

控制电路中的调节电路中设有可以人机互动的控制面板，控制面板的示意图如图6所示。控制面板上设有复位按钮A、单双开与左右 开调节开关B、开门快开调节旋钮C、关门快关调节旋钮D、左开中点调节旋钮E、右开中点调节旋钮F、慢速调节旋钮G、等待调节旋钮H、力矩调节旋钮I、电源指示灯J。 

复位按钮A无论在任何情况按下，程序即重新回到上电自检查；单双开与左右开调节开关B左边置于上方时为双开门状态，置于下方时为单开门状态；单双开与左右开调节开关B右边置于上方时为左开门状态，置于下方时为右开门状态；开门快开调节旋钮C用于调节自动门快速打开时的速度；关门快关调节旋钮D用于调节自动门快速关闭时的速度；左开中点调节旋钮E用于门向左打开后，对中点位置进行微调；右开中点调节旋钮F门向右打开后，对中点位置进行微调；慢速调节旋钮G门开启或关闭时，对慢速路径的速度进行调节；等待调节旋钮H当门开启到90度位置停止后，需要等待多少时间再关闭的时间进行调节；力矩调节旋钮I对于不同重量的门，所需要的力量将不同，对力量进行调整以适应不同重量的门，但是由于电流与电压进行了互相牵制，所以如加大力量，需适当加大控制速度的旋转按钮。电源指示灯J作为工作电源指示。 

遥控电路及接口用于正常状态和特殊状态转换的转换，如有时需要将门常开，不让门自动的开启或关闭，或将门关闭并上锁，不让门自动打开，这时就通过遥控电路完成此功能。当有人进出时，通过安装在门上方的内外感应器感应人来自哪个方向，自动门会自动门应该朝哪个方向开；当人离开后，内外感应器感应不到有人的信号，等待一段时间后，自动将门关闭。当接收到锁门信号后，门将自动关闭。当门关闭之后延时0.5秒加上电插锁。在取消“锁”这个状态并开门的时候，先开锁之后等待0.5秒在启动开门。当发生火灾时，与消防安全接口连接的传感器会感应到火灾信号，这时自动门无论在什么状态下都将寻找最短的距离将门进行开启，当门开启到90度后，将不在关闭。当自动门被卡死或超载时，自动保护电路切断伺服电机的电 源故障排除后，进行重新启动时，不需要断电。可直接按复位口进行重启动。 

本发明的工作过程： 

启动过程是通过调节电路上的控制面板来进行的，控制面板上设有复位按钮，转换开关和各参数的调节旋钮，各参数的调节旋钮是出厂时已经按常规设定好的，如果不需要改变可以不用设置。起动前可先将转换开关和运行参数设定好，然后按复位按钮。 

按下复位按钮后，电路进入自检状态，在整个自检状态，自动门是处于慢速运转的，双开自检是这样的：按下复位按钮，自动门开始慢事右开，当检测到到达右开90°位置时，停止右开，如果此时有人进出，则进行等待，如果没有人进出，自动门开始慢速左关，经过0位后继续向左慢速左开，当检测到到达左开90°位置时，停止左开，如果此时有人进出，则进行等待，如果没有人进出，自动门开始慢速右关，当寻找到为位后，自检结束。自动门在经过一次自检过程之后，得到了所有路程位置的数据，并保存在单片机中，以后即进入正常开门阶段。 

正常开门时：自动门上的内外感应器首先判断人是来自哪个方向，并确定门现在是打开的，还是关上的，如果人是从左边来，门还没有开，控制电路就会调用右开程序，将门向右打开，如果门已经是开的(无论哪个方向开)，都保持开的状态，不关门，等人走过再关门。门在开或关的过程总是保持慢-快-慢的运行状态，开门时，门在开始的0-15°的范围为慢开，在15-75°时为快开，在75-90°为慢开，这样在刚开始开或快到位时都有一个缓冲，防止地埋式双向自动门在开门或关门的启动瞬间或停止瞬间产生振动。 

Claims (1)

1.一种双向自动门的控制方法，其特征在于，是采用下列步骤：设置自动门的关闭状态为关闭位、左旋转到位状态为左开位、右旋转到位状态为右开位；通电后，首先检测自动门的关闭位、左开位和右开位，并以关闭位为起始位置记录自动门旋转到左开位和旋转到右开位的角度或工作距离；通过伺服电机控制自动门的旋转速度，将自动门旋转速度分为旋转之初的缓速启动速度、启动后的快速工作速度和接近停止位的缓速工作速度；伺服电机采用二级调速电机，伺服电机内设有电磁止动块锁；

所述的自动门旋转速度由单片机读取预先设定值，并在自动门运行过程通过检测自动门的位置信号调整自动门的速度；

实现双向自动门的控制方法的地埋式双向自动门，它包括门扇（1），门扇（1）上部和下部均安装有连接件（2），门扇（1）上部的连接件（2）上设有门轴（3）；门扇（1）下方的地下安装有地埋式双向开门机（4）；地埋式双向开门机（4）的构成包括伺服电机（5），伺服电机（5）与减速器（6）连接，减速器（6）的输出轴（7）与门扇（1）下部的连接件（2）连接，伺服电机（5）与控制电路（8）双向电气连接；

所述的控制电路（8）包括单片机和电机驱动电路，电机驱动电路输入端与电源电路和单片机连接，电机驱动电路输出端与伺服电机连接； 单片机的接收信号包括来自调节电路中控制面板的指令信号，来自遥控电路的指令信号、来自内外感应器及消防安全接口的感应信号、来自电机位置传感器的位置信号和来自伺服电机的电机工作状态信号；

所述控制电路（8）还包括门锁电路，门锁电路的输入端与单片机连接，门锁电路的输出端与伺服电机中的电磁止动锁和设在门扇（1）上方的门框或墙内的电磁插销锁（9）连接；

所述的控制电路（8）由5V电源和12V电源分别为不同的电路模块供电，控制电路中还设有备用电源及充放电控制电路。

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