CN1103924A - 旋转门开门机的全自动控制器 - Google Patents

Abstract

一种旋转门开门机的全自动控制器，其特征是程 序控制器2向电机驱动器3控制端 分别输出控制信号，电机驱动器3 经信号中断端P向程序控制器2提供中断关机信 号。同现有技术比较，在遥控发射器发射功率相同条 件下，受控的有效距离提高3倍，智能化程度高。与 无线调频编码遥控发射器配套，用于企事业单位、消 防、公安、医院、别墅、仓库、商场、道口等场合的大门 开/关门进行自动控制。

Description

本发明涉及一种带有制动器件的开关器，使翼扇保持开启或其他状态的装置。

旋转门开门机的全自动控制器应用于企事业单位、车库、医院、消防部门、别墅、仓库、商场、道口等场合的旋转门开门机的自动控制、实现自动开门、关门，尤其是在汽车进出时及时地启闭大门，避免人为停车-开门-进（出）门-关门等慢节奏动作而造成的时间浪费，提高了办事效率，给客户们留下良好的第一印象，所以自八十年代开始，此类机电一体化的高科技产品在经济发达的国家和地区被广泛采用。

现有旋转门开门机的控制器，包括壳体，信号接收装置，程序控制器，电机驱动器，其中信号接收装置由接收天线、放大器、解调器和解码器组成，用于接收并处理来自无线调频编码遥控发射器发出的数字调频编码信号;程序控制器根据接收装置提供的信号及旋转门动作的工作程序要求进行设计;电机驱动器是驱动开门机减速机构执行开门或关门的部件。现有的旋转门开门机的控制器存在以下缺陷：

1.遥控信号易受电机干扰，在减速机构用直流电机驱动时，直流电机的电火花会对遥控信号产生严重干扰，引起远距离遥控失控，使遥控距离减少至原设计的四分之一;若采用交流电机驱动，其瞬变磁场漏磁会引起磁控电路出现误动作;

2.缺乏必要的保护措施。（1）减速机构设定的工作周期往往比实际的开门/并门时间长，门开/关到位后减速机构仍然没有停止工作，这种过载作业会影响减速机构的使用寿命;（2）有时设定的工作周期比实际的开门/关门时间短，则出现开门/关门不到位的状态。

3.没有自动停机指令，在开门/关门过程中通道上的人、车或其他物品被门夹住，或者操作失误，减速机构不能自动停机则会造成不良后果。

本发明的任务在于提供一种智能化的旋转门开门机的全自动控制器，使用该控制器的旋转门减速机构能自动停机，开门/关门动作不受驱动电机产生的电火花或漏磁的影响，受控距离提高三倍，实现智能化操作，安全性可靠性俱佳。

为实现上述目的而采取的技术措施：

-设有单次暂停、多次暂停、自动关门等多种工作模式，且通过复用电路实现，使电路最为简洁。

-采用门状态识别器，检测门启闭的真实状态，并输出信号至控制器，令开门机执行正确的指令。

-采用中断处理器，根据门状态识别器提供的信号，随机地对开门机工作状态进行调整;或进入中断程序调整门开/关状态;或停机。

-采用定时器来确定开/关门高、低速时间，关门差拍时间及工作周期;同时还设有自动关门延时器，时间参数可连续调整。

本设计的旋转门开门机的全自动控制器，受控于无线调频编码遥控发射器，包括壳体，信号接收装置1，程序控制器2，电机驱动器3，其信号接收装置1采用常规结构，由接收天线、放大器、解调器、解码器组成，解码器输出端接程序控制器2的输入端，程序控制器2输出控制信号，控制电机驱动器3驱动旋转门自动启闭，本发明的特征是用于程序控制器2的芯片IC₁～IC₃分别采用四-二或门、六反相器、分频器、四-二与门、D触发器、三-三或门、四-二与门以及D触发器;采用CMOS集成芯片时，芯片IC₁脚（12）与信号接收装置1的解码器输出端连接，其脚①⑤接芯片IC₇脚（11），脚②分别接IC₅脚④⑩、IC₆脚⑥、IC₈脚⑩，脚③分别接IC₃脚（11）、IC₈脚③，脚④接IC₂脚③，脚⑥分别接IC₅脚②⑤及开关K₂的公共端，电容C₁与电阻R₃并联后其一端接直流电源负极，其另一端分别接IC₂的脚①和开关K₁的公共端，开关K₁的a、b端与直流电源正极连接，其c端分别接IC₁脚⑧、IC₈脚①，IC₁脚⑨分别接芯片IC₂脚⑤、IC₆脚⑨、IC₇脚⑧，其脚⑩与IC₇脚⑥连接，脚（11）分别接IC₄脚⑤、IC₅脚③，脚（13）与IC₄脚（11）连接;芯片IC₂脚②接IC₄脚⑧，其脚⑥接IC₇脚（13），脚⑧接IC₄脚①，脚⑨⑩接电容C₂，脚（11）（12）接电阻R₂，脚（13）接电阻R₁，电阻R₁、R₂、电容C₂的另一端相互连接;芯片IC₃脚①与IC₆脚（12）连接，其脚②接IC₆脚（11），脚③接IC₆脚③，脚⑩接IC₄脚③，脚（13）接IC₆脚②，脚（14）接IC₆脚①，脚（15）与IC₆脚（13）连接;芯片IC₄脚②与IC₅脚①连接，脚④分别接IC₅脚（11）、IC₈脚（11），脚⑥接IC₅脚⑨（12），脚⑨IC₇脚②、IC₈脚②⑤，脚⑩与脚（12）相互连接，脚（13）与IC₃脚⑨（12）连接;芯片IC₅脚⑥⑧与直流电源负极连接;芯片IC₆脚④分别与开关K₂的b端和电阻R₄连接，电阻R₄的另一端接直流电源负极，芯片IC₆脚⑤与IC₇脚⑩连接，其脚⑧⑩相互连接;芯片IC₇脚①⑤与IC₈脚（13）相互连接，芯片IC₈脚④⑥⑧与直流电源负极连接;芯片IC₇脚①、③、④、IC₃脚②、IC₂④、⑥分别与电机驱动器3的控制端

连接。芯片IC₃脚（16）和⑧及其他芯片的脚（14）和⑦分别接直流电源正负极。

图3、图4为电机驱动器3的控制接口和驱动电路图。电机驱动器3由电机M₁、M₂、电磁锁M₃、继电器J_a～J_f、三极管BG_a～BG_f、芯片IC₃₁、电阻R_a～R_f和R₃₁～R₃₃、电容C₃₁、二极管D₃₁～D₃₅、变压器T₁、T₂组成，其中各继电器J_a～J_f线包的一端通过三极管BG_a～BG_f和电阻R_a～R_f分别接控制端

～

，各线包的另一端皆与直流电源正极连接，三极管BG_a～BG_f的e极皆与直流电源负极连接，二极管D₃₁～D₃₄构成整流桥，变压器T₁的输入端通过继电器J_a开关接220v交流电源，其一输出端串接变压器T₂主边绕组后与整流桥D₃₁～D₃₄的m端连接，整流桥D₃₁～D₃₄的n端接继电器J_b开关的公共端，该开关的常闭端接变压器T₁的另一输出端，常开端接变压器T₁副边抽头，整流桥D₃₁～D₃₄正极分别接继电器J_a-1开关的常开端和继电器J_a-2开关的常闭端，整流桥D₃₁～D₃₄的负极分别与继电器J_a-1开关的常闭端和继电器J_a-2开关常开端连接，继电器J_a-1开关的公共端通过继电器J_e开关后与电机M₁的一个接点连接，同时再通过继电器J_d、J_f开关分别接电机M₂和电磁锁M₃的一个接点，继电器J_a-2开关公共端分别与M₁、M₂、电磁锁M₃的另一接点连接;芯片IC₃₁采用电压比较器芯片，变压器T₂的一个输出端通过二极管D₃₅后分别接电阻R₃₁、电容C₃₁、芯片IC₃₁脚③，其另一输出端分别接电阻R₃₁、电容C₃₁的另一端及通过电阻R₃₂后接芯片IC₃₁脚②，芯片IC₃₁脚②与脚⑦之间串接电阻R₃₃，其脚⑥与程序控制器2的芯片IC₇脚⑨（12）连接，控制程序控制器2工作。

信号接收装置1的天线ANT馈入的数字编码遥控信号经解码后若编码与接收装置设定的码相一致，则向程序控制器2提供启动信号，否则无信号输出。遥控发射器和信号接收装置的编码可以任意设定，但两者的编码必须一致。

程序控制器2由遥控信号接收装置1触发启动，向电机驱动器3的控制端

～

输出一组控制信号，接通电机M₁、M₂和电磁锁M₃的驱动电源，启动开门机构动作，开门/关门到位后，电机驱动器3经P端向程序控制器2输出停机信号，程序控制器2被该信号关断。开门机构启动后程序控制器2再次受到信号接收装置1触发后，将进入暂停或停机状态，根据联动开关K₁、K₂所处的档次，有以下三种情况：

1.联动开关K₁、K₂置于a档，进入暂停状态。暂停后再次触发启动，则保持原开门/关门程序;

2.联动开关K₁、K₂置于b档，进入停机状态。停机后再次触发启动，则原开门/关门程序变为关门/开门程序;

3.联动开关K₁、K₂置于c档，进入暂停状态。暂停后再次触发启动，则保持原开门/关门程序。开门到位停机后，程序控制器2延时一段时间便自动启动进入关门程序。

程序控制器2也可采用其他集成电路或软件控制来实现，此类替换仍属于本设计的保护范围。电机驱动器3受控于程序控制器2，并向程序控制器2提供停机关断信号。组合的继电器J_a～J_f开关控制驱动电源的通断、电机换向及驱动电路保护，也可以采用可控硅实现。限位信号取样和输出电路可以采用光电耦合器件及施密特触发器实现。

本旋转门开门机的全自动控制器的工作程序示于图5。处于加电P₁程序时，控制器电源被接通;开门等候P₂时，将要执行开门程序;开电磁锁P₃是受遥控打开电磁锁M₃;门状态正确P₄程序判断门状态正确，进入高速开门P₅，否则再调整进入高速关门P₁₅;有限位信号P₈是在高速开门的同时采样限位信号，有限位信号时，便进入停机P₁₁，否则再判断高速时间结束P₇情况，未结束则继续高速开门，已结束则进入低速开门P₈。在低速开门过程中，同时要采样限位信号P₉，有信号进入停机P₁₁，否则再判断低速时间结束P₁₀，若未结束则继续低速开门P₈，已结束则停机P₁₁。

停机P₁₁后处于开门等候P₁₂，将要执行关门程序：受遥控启动进入高速关门P₁₅;在无遥控信号情形下，程序要判断是否设定自动关门P₁₃，无设定则保持原状态，若有设定则进入延时程序P₁₄，延时T_D时间后自动启动进入高速关门P₁₅;在高速关门过程中，同时要采样限位信号P₁₆，有限位信号，便进入关机P₂₁，若无限位信号，则再判断高速时间结束否P₁₇，若没有结束，则继续高速关门P₁₅，否则进入低速关门P₁₈。在低速关门过程中，同时采样限位信号P₁₉，有限位信号则进入停机P₂₁，否则再判断低速时间结束P₂₀，若没有结束，则继续低速关门P₁₈，若时间到，便停机P₂₁。停机P₂₁后，重新进入开门等候P₂程序。

同现有技术比较，本方案具有以下优点：

1.电路按照最小系统归一化理论设计，元器件复用率高，整体性好，不受直流电机电火花或交流电机漏磁等强电磁砀干扰，在遥控信号发射器发射功率相同条件下，受遥控的有效距离提高3倍，如发射器发射功率为20mw时，受控的有效距离从30米提高到120米。

2.智能化程度高，能自动地将设定的状态与实际的门状态进行比较，在两者不相符合时启动后能自动调整;在开门/关门过程中，若出现夹人夹物等意外情况时，会及时自动停机;

3.在开门/关门到位时，会立即自动停机，减少减速机构的机械磨损量，延长开门机械的使用寿命;

4.工作程序设计周全，优于现有开门机的控制器。

图面说明：

图1.为本旋转门开门机的全自动控制器的结构框图;

图2.为程序控制器2电路图;

图3.用于电机驱动器3的控制接口结构图;

图4.电机驱动器3的电路图;

图5.本控制器的工作程序图。

实施例：

一种旋转门开门机的全自动控制器，采用图2～图4所示的结构，芯片IC₁～IC₈、IC₃₁分别采用CMOS集成电路系列的4071、4069、4020、4081、4013、4075、4081、4013、μA741运放，电阻R₂＝4.7KΩ，R₃＝1MΩ，电容C₁＝10μF，电容C₂＝0.1μF，开关K₁、K₂为2×3档拨动开关，振荡频率为10KHz，延时时间T_D10秒;继电器J_a控制电机驱动器3的交流电源通断，继电器J_b控制驱动电源的高压和低压，继电器J_a-1、J_a-2切换电机驱动电源的正负极性，继电器J_d～J_f控制电机M₁、M₂和电磁锁M₃驱动电源通断，T₁为电源变压器，T₂为耦合变压器。

Claims (3)

1、一种旋转门开门机的全自动控制器，包括壳体，信号接收装置1，程序控制器2，电机驱动器3，信号接收装置1由接收天线、放大器、解调器、解码器组成，信号接收装置1的解码器其输出端接程序控制器2的输入端，程序控制器2输出控制信号，控制电机驱动器3驱动旋转门自动启闭，其特征在于：用于程序控制器2的芯片IC₁～IC₈分别采用四-二或门、六反相器、分频器、四-二与门、D触发器、三-三或门、四-二与门以及D触发器，采用CMOS集成芯片时，芯片IC₁脚（12）与信号接收装置1的解码器输出端连接，IC₇脚①③④、IC₃脚②、IC₂脚④⑥分别与电机驱动器3的控制端

～

连接；构成电机驱动器3的芯片IC₃₁采用电压比较器芯片，芯片IC₃₁脚⑥与程序控制器2的芯片IC₇脚⑨（12）连接。

2、根据权利要求1的控制器，其特征在于：所述的程序控制器2由芯片IC₁～IC₈、开关K₁、K₂、电阻R₁～R₄、电容C₁、C₂构成，其中K₁、K₂组成联动开关，芯片IC₁脚（12）接信号接收装置1的解码器输出端，芯片IC₁、IC₂、IC₄～IC₈的脚（14）和IC₃脚（16）与电源正极连接，相应芯片的脚⑦和脚⑧与电源负极连接，芯片IC₇的脚①③④、IC₃脚②、IC₂的脚④⑥的输出分别与电机驱动器3的控制接口控制端

～

连接。

3、根据权利要求1的控制器，其特征在于：所述的电机驱动器3由电机M₁、M₂、电磁锁M₃、继电器J_a～J_f、三极管BG_a～BG_f、芯片IC₃₁、电阻R_a～R_f、和R₃₁～R₃₃、电容C₃₁、二极管D₃₁～D₃₅、变压器T₁、T₂组成，其中各继电器J_a～J_f线包的一端通过三极管BG_a～BG_f和电阻R_a～R_f分别接控制端

～

，各线包的另一端皆与直流电源正极连接，三极管BG_a～BG_f的e极皆与直流电源负极连接，二极管D₃₁～D₃₄构成整流桥，变压器T₁的输入端通过继电器J_a开关接220v交流电源，其一输出端串接变压器T₂主边绕组后与整流桥D₃₁～D₃₄的m端连接，整流桥D₃₁～D₃₄的n端接继电器J_b开关的公共端，该开关的常闭端接变压器T₁的另一输出端，常开端接变压器T₁副边抽头，整流桥D₃₁～D₃₄正极分别接继电器J_a-1开关的常开端和继电器J_a-2开关的常闭端，整流桥D₃₁～D₃₄的负极分别与继电器J_a-1开关的常闭端和继电器J_a-2开关常开端连接，继电器J_a-1开关的公共端通过继电器J_e开关后与电机M₁的一个接点连接，同时再通过继电器J_d、J_f开关分别接电机M₂和电磁锁M₃的一个接点，继电器J_a-2开关公共端分别与电机M₁、M₂、电磁锁M₃的另一接点连接;芯片IC₃₁采用电压比较器芯片，变压器T₂的一个输出端通过二极管D₃₅后分别接电阻R₃₁、电容C₃₁、芯片IC₃₁脚③，其另一输出端分别接电阻R₃₁、电容C₃₁的另一端及通过电阻R₃₂后接芯片IC₃₁脚②，芯片IC₃₁脚②与脚⑦之间串接电阻R₃₃，其脚⑥与程序控制器2的芯片IC₇脚⑨（12）连接。

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