CN110616976A - 一种使用双向自保持式电磁铁控制闭门装置的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使用双向自保持式电磁铁控制闭门装置的方法及装置,利用双向自保持式电磁铁能够输出两种机械状态的特性,通过电路板检测闭门装置中的开门限位、关门限位到位信号,在通电的情况下能够自动上锁的功能,并输出正反向电压,对双向自保持式电磁铁进行控制,然后双向自保持式电磁铁带动闭门器中控制结构实现对于防火门的状态控制。因闭门装置中电磁铁的动作均在瞬间完成,在防火门需要处于静止状态时,电磁铁均不消耗电能,大大降低了闭门装置在实际使用中的耗电量,并可在控制电路板中增加硬件逻辑电路来实现对于防火门开关门状态的切换,解决现有技术中存在的功耗较大、存在安全隐患的问题。

Description

一种使用双向自保持式电磁铁控制闭门装置的方法及装置
技术领域
本发明涉及防火门监控系统技术,具体为一种使用双向自保持式电磁铁控制闭门装置的方法及装置。
背景技术
防火门监控系统一般由防火门监控器、防火门监控模块以及与其所连接的闭门装置、电磁释放器、门磁开关组成。
一方面其现有的常规闭门装置方案使用液压装置在防火门打开的同时存储防火门关闭的动力,打开后直接使用普通电磁铁对闭门装置中控制结构进行控制。在电磁铁通电的状态下,电磁铁与闭门装置中控制结构吸合,用控制结构阻挡闭门装置的正常活动,从而阻止防火门的关闭;电磁铁断电后,电磁铁与控制结构件分开,闭门装置中控制结构不再阻挡闭门器的正常活动,实现防火门的关闭。该现有的常规闭门装置方案对于常开门在实际使用过程中,为确保常开门的正常开启,闭门装置中电磁铁必须长时间处于吸合的状态下,以实现常开门的打开。该现有的常规闭门装置方案在闭门装置断电的情况下,电磁铁不再吸合,在建筑工程中该现有的常规闭门装置方案功耗很大。
另一方面现有的低功耗闭门装置使用与常规闭门装置相反的工作方式,闭门装置中控制结构中使用螺线管电磁铁,在螺线管未动作的情况下通过机械结构进行锁死,阻挡闭门装置的正常活动,阻止防火门的关闭。在螺线管通电动作的情况下将闭门器中机械结构解锁,此时闭门装置中控制结构不再阻止闭门装置的正常活动,闭门器顺利关闭。该现有的低功耗方案在实际使用过程中,机械锁死结构无法复位,每次螺线管动作后,无法自行确定接卸结构的锁死时机,在螺线管铁动作、防火门关闭后再次开门的过程中,需要人手动将闭门器中机械结构锁死,闭门器才能够保持防火门打开,使用过程中费时费力。
进一步地现有的闭门装置,断电的情况下机械结构也会锁死,防火门只能强行开关门,强行开关门次数超过机械结构的设计强度后,造成闭门器损坏,在发生火灾时防火门无法起到应有的作用存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用双向自保持式电磁铁控制闭门装置的方法及装置,增加了在闭门装置通电的情况下能够自动上锁的功能,并解决现有技术中存在的功耗较大、存在安全隐患的问题。
本发明所要解决的技术问题采用以下方案实现:
第一方面提供了一种使用双向自保持式电磁铁控制闭门装置的方法,包括设置于闭门装置内部的控制电路,其控制方法为:使用控制电路输出的正、反向电压,对双向自保持式电磁铁进行控制,然后双向自保持式电磁铁带动闭门器中控制结构实现对于防火门开、关门状态的控制。
优选地,所述闭门装置中的控制电路通过输出正、反向电压来控制双向自保持式电磁铁,自保持式电磁铁在动作后保持当前状态。
优选地,所述双向自保持式电磁铁将电信号转换为两种不同的机械状态进行输出,带动闭门装置中的控制结构件,实现对于防火门的机械控制。
所述闭门装置包括:液压部分、连杆、闭门装置主体,其中,所述液压部分通过所述连杆的一端与所述闭门装置主体相连接;
所述闭门装置主体包括:控制结构、滑块、开门限位、关门限位,其中,所述开门限位位于所述闭门装置主体的最左端,用来确定开门到位,所述关门限位位于所述闭门装置主体的最右端,用来确定关门到位,所述滑块连接至所述连杆的另一端;
所述控制结构包括:滑块控制结构、机械锁死结构、双向自保持式磁铁,其中,所述滑块控制结构用于控制闭门装置主体内部的滑块的位置,所述机械锁死结构连接在所述双向自保持式电磁铁的一侧;
所述双向自保持式磁铁的内部电磁线圈依次通定向电流作双向运动,断电后在两个位置上,都能强力保持,具有节电省料、简洁易制、耐久可靠的特点。
本发明第二方面还提供了闭门装置的控制电路,包括:MCU型单片机D1、电磁制动器XJ1、电磁制动器XJ2、电磁制动器XJ3、串行接口XP1、电阻R1、二极管V1、电阻R2、二极管V2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管Q1、三极管Q2、电阻R7、电阻R6、电阻R8、三极管Q3、三极管Q4、输出端口OUT1、输出端口OUT2;
其中,电磁制动器XJ1的一端接至MCU型单片机D1的PA3端,电磁制动器XJ1的另一端接至串行接口XP1的接口3,电磁制动器XJ2的一端接至MCU型单片机D1的PA2端,电磁制动器XJ2的另一端接至串行接口XP1的接口4,电磁制动器XJ3的一端接至MCU型单片机的PA1端,另一端接至串行接口XP1的接口5和电阻R2的一端,电阻R2的另一端接至二极管V2的正极,所述二极管V2的负极接地,电阻R1的一端接至所述MCU型单片机D1的PA7端,另一端接至二极管V1的正极,所述二极管V1的负极接地,电阻R3的一端接至所述MCU型单片机D1的PB0端,另一端接至三极管Q2的基极和电阻R4的一端,所述电阻R4的另一端接5V电压,电阻R5的一端接至所述MCU型单片机D1的PB3端,另一端接至三极管Q1的基极,所述三极管Q1的集电极接至所述三极管Q2的集电极和输出端口OUT1,所述三极管Q2的发射极接5V电压,所述三极管Q1的发射极接地,电阻R6的一端接至所述MCU型单片机D1的PB1端,另一端接至电阻R7的一端和三极管Q3的基极,所述电阻R7的另一端接5V电压和三极管Q3的发射极,所述三极管Q3的集电极接至三极管Q4的集电极并同时接至输出端口OUT2,电阻R8的一端接至所述MCU型单片机D1的PA3端,另一端接至所述三极管Q4的基极,所述三极管Q4的发射极接地。
优选地,所述三极管Q2和三极管Q3为PNP型,三极管Q1和三极管Q4为NPN型,通过电流的方向不同来实现输出正、反电压。
优选地,所述MCU型单片机D1用来控制三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4使电路板输出的正、反向电压。
结合本发明提供的第一方面和第二方面所述的串行接口XP1实现在线串行编程,通过输出正、反向电压来控制双向自保持式电磁铁,自保持式电磁铁在动作后保持当前状态;所述的串行接口XP1实现在线串行编程,将电路板输出的正、反向电压,对所述双向自保持式电磁铁10进行控制后所述双向自保持式电磁铁带动闭门装置主体中控制结构实现对于防火门开、关门状态的控制;所述双向自保持式电磁铁将所述的串行接口XP1的电信号转换为两种不同的机械状态进行输出,带动闭门装置主体中控制结构,实现对于防火门的机械控制。
工作原理:
控制电路使用电路板输出的正、反向电压,对双向自保持式电磁铁进行控制,双向自保持式电磁铁将电信号转换为两种不同的机械状态进行输出,分别对应闭门装置主体的开门状态和关门状态,然后由双向自保持式电磁铁输出两种控制状态,带动闭门器中控制结构实现对于防火门开启、关闭状态的控制。
由电路板负责检测闭门装置主体中开门限位、关门限位到位信号,在检测到开门到位信号后,瞬间输出正向电压使双向自保持式电磁铁处于第一状态将闭门装置中控制结构锁死,阻挡闭门装置主体中液压装置的正常活动,保持防火门处于常开状态;在需要防火门关闭或者在闭门装置主体掉电的情况下,检测板瞬间输出反向电压使双向自保持式电磁铁处于第二状态将闭门装置主体中控制结构解锁,闭门装置主体不再阻止液压装置的正常活动,防火门可以正常关闭。因闭门装置主体中电磁铁的动作均在瞬间完成,在防火门需要处于静止状态时,电磁铁均不消耗电能大大降低了闭门装置在实际适用中的耗电量,并可在控制电路板中增加硬件逻辑电路来实现对于防火门开、关门状态的切换。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:利用双向自保持电磁铁并配合相关外围控制电路,在闭门装置通电的情况下,能够根据开门到位信号自行将闭门装置中控制结构锁死,无需手动锁死控制结构,在降低防火门闭门装置功耗的同时解决在闭门装置断电情况下存在的安全隐患,解决现有方案低功耗闭门装置开门时需要手动复位及其在断电后强行开关门对其造成损坏的问题。
附图说明
图1为本发明流程示意图;
图2为本发明装置结构示意图;
注:1、液压部分;2、连杆;3、闭门装置主体;
图3为闭门装置内部结构示意图;
注:4、控制结构;5、开门限位;6、关门限位;
图4为控制结构内部示意图;
注:7、滑块控制结构;8、机械锁死结构;9、双向自保持式电磁铁;
图5为本发明控制电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的描述中,需要说明的是,术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系,仅是为了便于描述本实用和简化描述,而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的,而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限制,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,可以是机械连接,也可以是电连接,可以是直接连接,也可以是通过中间媒介相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1:
一种使用双向自保持式电磁铁控制闭门装置的方法,包括设置于闭门装置内部的控制电路,其控制方法为:使用控制电路输出的正、反向电压,对双向自保持式电磁铁进行控制,然后双向自保持式电磁铁带动闭门器中控制结构实现对于防火门开、关门状态的控制。
优选地,所述闭门装置中的控制电路通过输出正、反向电压来控制双向自保持式电磁铁,自保持式电磁铁在动作后保持当前状态。
优选地,所述双向自保持式电磁铁将电信号转换为两种不同的机械状态进行输出,带动闭门装置中的控制结构件,实现对于防火门的机械控制。
请参阅图2
一种使用双向自保持式电磁铁控制闭门装置,包括:液压部分1、连杆2、闭门装置主体3,其中,所述液压部分1通过所述连杆2的一端与所述闭门装置主体3相连接。
请参阅图3
所述闭门装置主体3包括:控制结构4、滑块5、开门限位6、关门限位7,其中,所述开门限位6位于所述闭门装置主体3的最左端,用来确定开门到位,所述关门限位7位于所述闭门装置主体3的最右端,用来确定关门到位,所述滑块5连接至所述连杆2的另一端。
请参阅图4
所述控制结构4包括:滑块控制结构8、机械锁死结构9、双向自保持式磁铁10,其中,所述滑块控制结构8用于控制闭门装置主体3内部的滑块5的位置,所述机械锁死结构9连接在所述双向自保持式电磁铁10的一侧;
所述双向自保持式磁铁10的内部电磁线圈依次通定向电流作双向运动,断电后在两个位置上,都能强力保持,具有节电省料、简洁易制、耐久可靠的特点。
请参阅图5:
所述闭门装置的控制电路,包括:MCU型单片机D1、电磁制动器XJ1、电磁制动器XJ2、电磁制动器XJ3、串行接口XP1、电阻R1、二极管V1、电阻R2、二极管V2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管Q1、三极管Q2、电阻R7、电阻R6、电阻R8、三极管Q3、三极管Q4、输出端口OUT1、输出端口OUT2;
其中,电磁制动器XJ1的一端接至MCU型单片机D1的PA3端,电磁制动器XJ1的另一端接至串行接口XP1的接口3,电磁制动器XJ2的一端接至MCU型单片机D1的PA2端,电磁制动器XJ2的另一端接至串行接口XP1的接口4,电磁制动器XJ3的一端接至MCU型单片机的PA1端,另一端接至串行接口XP1的接口5和电阻R2的一端,电阻R2的另一端接至二极管V2的正极,所述二极管V2的负极接地,电阻R1的一端接至所述MCU型单片机D1的PA7端,另一端接至二极管V1的正极,所述二极管V1的负极接地,电阻R3的一端接至所述MCU型单片机D1的PB0端,另一端接至三极管Q2的基极和电阻R4的一端,所述电阻R4的另一端接5V电压,电阻R5的一端接至所述MCU型单片机D1的PB3端,另一端接至三极管Q1的基极,所述三极管Q1的集电极接至所述三极管Q2的集电极和输出端口OUT1,所述三极管Q2的发射极接5V电压,所述三极管Q1的发射极接地,电阻R6的一端接至所述MCU型单片机D1的PB1端,另一端接至电阻R7的一端和三极管Q3的基极,所述电阻R7的另一端接5V电压和三极管Q3的发射极,所述三极管Q3的集电极接至三极管Q4的集电极并同时接至输出端口OUT2,电阻R8的一端接至所述MCU型单片机D1的PA3端,另一端接至所述三极管Q4的基极,所述三极管Q4的发射极接地。
优选地,所述三极管Q2和三极管Q3为PNP型,三极管Q1和三极管Q4为NPN型,通过电流的方向不同来实现输出正、反电压。
优选地,所述MCU型单片机D1用来控制三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4使电路板输出的正、反向电压。
工作原理:
首先由电路板负责检测闭门装置主体3中开门限位6、关门限位7到位信号,在检测到开门到位信号后,瞬间输出正向电压使双向自保持式电磁铁10处于第一状态将闭门装置中控制结构锁死,阻挡闭门装置主体3中液压装置的正常活动,保持防火门处于常开状态;在需要防火门关闭或者在闭门装置主体3掉电的情况下,检测板瞬间输出反向电压使双向自保持式电磁铁10处于第二状态将闭门装置主体3中控制结构4解锁,闭门装置主体3不再阻止液压装置的正常活动,防火门可以正常关闭。因闭门装置主体3中电磁铁的动作均在瞬间完成,在防火门需要处于静止状态时,电磁铁均不消耗电能大大降低了闭门装置在实际适用中的耗电量,并可在控制电路板中增加硬件逻辑电路来实现对于防火门开、关门状态的切换。
所述的串行接口XP1实现在线串行编程,通过输出正、反向电压来控制双向自保持式电磁铁10,自保持式电磁铁10在动作后保持当前状态;所述的串行接口XP1实现在线串行编程,将电路板输出的正、反向电压,对所述双向自保持式电磁铁10进行控制后所述双向自保持式电磁铁10带动闭门装置主体3中控制结构4实现对于防火门开、关门状态的控制;所述双向自保持式电磁铁10将所述的串行接口XP1的电信号转换为两种不同的机械状态进行输出,带动闭门装置主体3中控制结构4,实现对于防火门的机械控制。
所述控制电路输出的正、反向电压,对双向自保持式电磁铁10进行控制,双向自保持式电磁铁10将电信号转换为两种不同的机械状态进行输出,分别对应闭门装置主体3的开门状态和关门状态,然后由双向自保持式电磁铁10输出两种控制状态,带动闭门器中控制结构4实现对于防火门开启、关闭状态的控制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种使用双向自保持式电磁铁控制闭门装置的方法,包括设置于闭门装置内部的控制电路,其控制方法为:使用控制电路输出的正、反向电压,对双向自保持式电磁铁进行控制,然后双向自保持式电磁铁带动闭门器中控制结构实现对于防火门开、关门状态的控制。
2.根据权利要求1所述的使用双向自保持式电磁铁控制闭门装置的方法,其特征在于:所述闭门装置中的控制电路通过输出正、反向电压来控制双向自保持式电磁铁,自保持式电磁铁在动作后保持当前状态。
3.根据权利要求1所述的使用双向自保持式电磁铁控制闭门装置的方法,其特征在于:所述双向自保持式电磁铁将电信号转换为两种不同的机械状态进行输出,带动闭门装置中的控制结构件,实现对于防火门的机械控制。
4.根据权利要求1所述的使用双向自保持式电磁铁控制闭门装置的方法,其特征在于:所述闭门装置包括:液压部分、连杆、闭门装置主体,其中,所述液压部分通过所述连杆的一端与所述闭门装置主体相连接;
所述闭门装置主体包括:控制结构、滑块、开门限位、关门限位,其中,所述开门限位位于所述闭门装置主体的最左端,用来确定开门到位,所述关门限位位于所述闭门装置主体的最右端,用来确定关门到位,所述滑块连接至所述连杆的另一端;
所述控制结构包括:滑块控制结构、机械锁死结构、双向自保持式磁铁,其中,所述滑块控制结构用于控制闭门装置主体内部的滑块的位置,所述机械锁死结构连接在所述双向自保持式电磁铁的一侧。
5.根据权利要求1所述的使用双向自保持式电磁铁控制闭门装置的方法,其特征在于:所述双向自保持式电磁铁的内部电磁线圈依次通电向电流作双向运动,断电后在两个位置上,都能强力保持,具有节电省料、简洁易制、耐久可靠的特点。
6.根据权利要求1-5任一项所述的使用双向自保持式电磁铁控制闭门装置的方法,其特征在于,所述控制电路包括:MCU型单片机D1、电磁制动器XJ1、电磁制动器XJ2、电磁制动器XJ3、串行接口XP1、电阻R1、二极管V1、电阻R2、二极管V2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管Q1、三极管Q2、电阻R7、电阻R6、电阻R8、三极管Q3、三极管Q4、输出端口OUT1、输出端口OUT2;
其中,电磁制动器XJ1的一端接至MCU型单片机D1的PA3端,电磁制动器XJ1的另一端接至串行接口XP1的接口3,电磁制动器XJ2的一端接至MCU型单片机D1的PA2端,电磁制动器XJ2的另一端接至串行接口XP1的接口4,电磁制动器XJ3的一端接至MCU型单片机的PA1端,另一端接至串行接口XP1的接口5和电阻R2的一端,电阻R2的另一端接至二极管V2的正极,所述二极管V2的负极接地,电阻R1的一端接至所述MCU型单片机D1的PA7端,另一端接至二极管V1的正极,所述二极管V1的负极接地,电阻R3的一端接至所述MCU型单片机D1的PB0端,另一端接至三极管Q2的基极和电阻R4的一端,所述电阻R4的另一端接5V电压,电阻R5的一端接至所述MCU型单片机D1的PB3端,另一端接至三极管Q1的基极,所述三极管Q1的集电极接至所述三极管Q2的集电极和输出端口OUT1,所述三极管Q2的发射极接5V电压,所述三极管Q1的发射极接地,电阻R6的一端接至所述MCU型单片机D1的PB1端,另一端接至电阻R7的一端和三极管Q3的基极,所述电阻R7的另一端接5V电压和三极管Q3的发射极,所述三极管Q3的集电极接至三极管Q4的集电极并同时接至输出端口OUT2,电阻R8的一端接至所述MCU型单片机D1的PA3端,另一端接至所述三极管Q4的基极,所述三极管Q4的发射极接地。
7.根据权利要求6所述的使用双向自保持式电磁铁控制闭门装置的方法,其特征在于:所述三极管Q2和三极管Q3为PNP型,三极管Q1和三极管Q4为NPN型,通过电流的方向不同来实现输出正、反电压。
8.根据权利要求7所述的使用双向自保持式电磁铁控制闭门装置的方法,其特征在于:所述MCU型单片机D1用来控制三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4使电路板输出的正、反向电压。
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