CN201326369Y - 一种卷帘门控制系统 - Google Patents

Abstract

一种卷帘门控制系统，包括：卷帘门；电动机，其动力输出轴与卷帘门连接；制动闸，制动电动机；门位判断开关，设置于卷帘门的门框边沿，用于输出表示卷帘门所处位置的位置信号；变频器，其输出口与电动机的输入口和制动闸的输入口连接，输出控制电动机转向的转向信号和控制电动机转速的速度信号，变频器的输入口与门位判断开关的输出口连接；变频器根据位置信号和转向信号，输出速度信号，使电动机工作在与位置信号对应的转速。本实用新型实现了对卷帘门的准确，方便，可靠的控制。

Description

一种卷帘门控制系统

技术领域

本实用新型涉及卷帘门，具体是一种卷帘门控制系统。

背景技术

典型的电动卷帘门可参看中国专利号为01219488.3的构造。一般地，包括门的框架结构、用来封闭的卷帘门和升降卷帘门的动力机构，如电动机。动力机构中的电动机常配有控制系统，如变频器，使卷帘门的升降速度可变可调。为实现卷帘门的高度自动化，譬如申请号为200620123931.1的中国专利的卷帘门配有气囊装置和红外线光电检测装置(红外线发射装置和红外线接收装置)，使卷帘门在触碰到障碍物，能反弹开门；还设有雷达，使物体在雷达感应范围内时，卷帘门能自动开门。

在通常的快速卷帘门控制系统中，控制的核心由两部分组成：PLC(Programmablelogic Controller，可编程逻辑控制器)或者单片机控制板加上变频器。PLC或者单片机通过传感器和开关获得卷帘门的运行状态和要求，按照一定的逻辑组合和判断条件，控制变频器的运转/停止。变频器的主要功能是根据PLC或者单片机提供的运转/停止信号，控制卷帘门电机的运行和停止，以及保护。

由以上控制系统即可控制卷帘门电机的运行和停止。以图1为例，首先PLC根据手动/自动输入口K7的状态，决定卷帘门的运行状态为手动还是自动方式；然后根据紧急停车输入口K5判断当前是否处于异常状态，紧急停止中；如果当前状态正常，则根据开门到位输入口K3/关门到位输入口K4/换速开关1输入口K9/换速开关2输入口K10判断卷帘门的当前位置；接着由开门信号输入口K1/关门信号输入口K2决定开门处理，还是关门处理。如果在关门过程中，有光电开门K8信号的话，则执行开门处理。如果在自动状态下，雷达开门输入口K6有信号的话，则也执行开门处理。

虽然以上执行，可以完成卷帘门的正常运行控制，以及异常处理(使用紧急停车信号)。但是，所有的逻辑判断都通过PLC，然后由PLC控制变频器，从而控制卷帘门机。这样的控制系统存在两个方面的不足：一，PLC本身无驱动电机的能力，是间接的控制，无论变频器或者PLC发生问题的时候，都会影响系统的正常工作，降低了可靠性；二，更重要的是，由于采用了PLC+变频器的控制系统，成本比较高，而变频器本身的能力没有得到有效的发挥(I/O口大量闲置)。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种卷帘门控制系统，其可靠性高，成本低。

为实现上述目的，本实用新型的一种卷帘门控制系统，包括卷帘门；电动机，其动力输出轴与卷帘门连接；制动闸，制动所述电动机；门位判断开关，设置于卷帘门的门框边沿；变频器，接收来自所述门位判断开关的表示卷帘门所处位置的位置信号，向所述电动机输出控制所述电动机转向的转向信号；该变频器根据所述位置信号和转向信号，输出控制所述电动机转速的速度信号，使所述电动机工作在与该位置信号对应的转速。

所述门位判断开关包括：两个门到位开关，位于卷帘门门框上沿和下沿，用于判断卷帘门关门和开门是否到位；和在所述两个门到位开关之间，位于所述卷帘门的门框侧边的换速开关。

本实用新型的一种卷帘门控制系统，可在不使用PLC的情况下完成了整个开关门的控制和判断，并且具有紧急停止，机械抱闸信号输出，联机使用等功能，从而实现了对卷帘门的准确，方便，可靠的控制。

附图说明

图1是现有的卷帘门控制装置框图。

图2是本实用新型的框图。

图3是本实用新型的门位判断开关的示意图。

图4是本实用新型的卷帘门控制系统的变频器的输入口与输出口的示意图。

图5是本实用新型的卷帘门处理过程的流程图。

图6是本实用新型的自动处理的流程图。

图7是本实用新型的开门处理的流程图。

图8是本实用新型的自动关门计时等待的流程图。

图9是本实用新型的关门处理的流程图。

图10是本实用新型的手动处理的流程图。

具体实施方式

参看图2所示，一种卷帘门控制系统，包括：卷帘门5；电动机4，其动力输出轴与卷帘门5连接；制动闸3，制动电动机4；门位判断开关1，设置于卷帘门5的门框边沿，用于输出表示卷帘门所处位置的位置信号；变频器2，其输出口与电动机4的输入口和制动闸3的输入口连接，输出控制电动机4转向的转向信号和控制电动机4转速的速度信号，变频器2的输入口与门位判断开关1的输出口连接；变频器2根据位置信号和转向信号，输出速度信号，使电动机4工作在与位置信号对应的转速。

其中，参看图3所示，门位判断开关包括：两个门到位开关K4、K5，位于卷帘门5门框上沿和下沿，用于判断卷帘门5关门和开门是否到位；和在上述两个门到位处开关K4、K5之间，位于所述卷帘门5的门框侧边的换速开关1S3、以及换速开关2S4。

参看图4，卷帘门控制系统还包括一急停开关S5，与变频器连接，且变频器根据所述急停开关S5状态，由输出端口FA、FB输出抱闸信号，控制制动闸，紧急制动电动机。在任何时刻，如果有急停信号(急停开关S5闭合)，即模拟量有＞5V信号，则变频器紧急停止并抱闸。

变频器还包括一集电极开路输出口D0，用于和相连的其它卷帘门联动。

输入口DI1～DI6同输入口COM2短路，即可实现信号输入，反之短开则关闭。

为实现卷帘门的高度自动化，在图4中，本实用新型的卷帘门控制系统还配有雷达，对应表征为雷达开关K1；光电检测装置，对应表征为光电开关K2；气囊，对应表征为气囊开关K3。以及一手动/自动切换开关SW。雷达开关K1、光电开关K2、气囊开关K3均为自动处理产生自动开门信号。

本实用新型的工作过程如下(与光电开关K2和气囊开关K3对应的关门到位开关K4处于常闭状态，为简化论述，集电极开路开关OP也处于常闭状态)。

参看图5，首先确认待机状态，在步骤410中，先从与各开关连接的输入口读取信号，然后优先分析与急停开关对应的模拟量输入口VRF(步骤420)。如果模拟量输入口VRF＞5V，则输出抱闸信号(步骤421)，紧急制动电动机，使其停机，并在之后的返回步骤中转而执行其它和卷帘门控制无关的程序处理；反之，则在步骤430中接着检测手动/自动切换输入口DI5。如果手动/自动切换开关SW闭合(即手动/自动切换输入口DI5＝1)，进行自动处理100；如果手动/自动切换开关SW断开(手动/自动切换输入口DI5＝0)，则进行手动处理200。

自动处理100(手动/自动切换开关SW闭合，手动/自动切换输入口DI5＝1)。参看图6，在步骤120中，判断卷帘门是否处于运行中，判断依据为变频器是否有转向信号输出，没有则表示卷帘门未被驱动，卷帘门处于停止状态。在判断卷帘门是否在运行中之前，可先设定自动处理标志(步骤110)，该标志用于在图7的流程图中卷帘门在自动处理中且开门到位的情况下是否进行自动计时关门的判断标志。此时如果满足判断步骤121，即有开门要求(开门信号输入口DI1＝1，关门信号输入口DI2＝0)，执行开门处理300；如果满足判断步骤122，即有关门要求(开门信号输入口DI1＝0，关门信号输入口DI2＝1)，执行关门处理500；而如果DI1和DI2同时有效，则卷帘门不动作，转而执行其它和卷帘门控制无关的程序处理。如果有转向信号输出，即电动机被驱动，卷帘门处于运行中，接下来在步骤130中，读取和处理开门信号输入口DI1和关门信号输入口DI2的状态。然后在在步骤140中判断变频器的转向信号是否为正转转向信号(本实施例中正转转向信号对应卷帘门开门)，卷帘门在运行中的前提下，有正转转向信号就表示卷帘门在开门中；如果不是正转转向信号，则表示转向信号是反转转向信号(本实施例中反转转向信号对应卷帘门关门)，卷帘门在运行中的前提下，有反转转向信号就表示卷帘门在关门中(步骤141)。之后，分别在步骤150和步骤151中，根据读取的开门信号输入口DI1、关门信号输入口DI2的状态，判断有关门要求还是有开门要求，以执行相应的开门处理300或关门处理500；若在开门中或关门中的状态下，没有关门要求或开门要求，则卷帘门继续进行其开门处理300或关门处理500。

开门处理300(众多为自动处理触发自动开门信号的开关(雷达开关K1、光电开关K2、气囊开关K3、开门开关S1)中的一个被触发闭合，开门信号输入口DI1＝1)。参看图7，此时变频器清除抱闸信号之后，准备开门。在开门处理300中，如果有关门要求(步骤310)，即开门信号输入口DI1＝0，关门信号输入口DI2＝1，则进行关门处理500。配合参看图3、图4，用于判断卷帘门位置的门位判断开关为换速开关1S3、换速开关2S4、关门到位开关K4、开门到位开关K5。其中换速开关1S3对应变频器的换速开关1信号输入口DI3，换速开关2S4对应换速开关2信号输入口DI4，关门到位开关K4和开门到位开关K5对应门到位信号输入口DI6。在步骤320、330、340、350中，卷帘门在不同的位置，便会相应触发开关S3、S4、K4、K5闭合或断开，由此输入口DI3、DI4、DI6获得了不同的信号组合，以表示卷帘门所处的位置，变频器根据输入口DI3、DI4、DI6所获取的信号的组合，对应在步骤321、331、341、351中输出不同的速度信号，以改变电动机转速，进而使卷帘门切换不同的开门速度开门。具体请参看表1所示，在开门过程中，有开门初速(对应Cd029)，开门高速(对应Cd030)和开门尾速(对应Cd031)三种速度(通过变频器的功能代码Cd029～034来设定)。在步骤360，也就是判断开门是否到位的步骤中，如果发生错误，则报警停机(步骤361)，而确定卷帘门开门到位后，则在步骤370中，变频器输出空转指令，电动机空转后停机。并在步骤371中，由计数器统计开门次数。之后，在步骤372，判断是否有在自动处理100(参看图6中的步骤110)中设定的自动处理标志。如果有，则运行自动关门计时等待步骤600。

参看图8，自动关门计时等待600。此时，在步骤610中，定时计数器加1，开始计时。在步骤620中，根据设定的时间计时等待，在计时过程中，忽略开门信号和关门信号，直到经判断完成计时等待后，再检测有没有开门信号(步骤630)。如果有则定时计数器清零(步骤631)，并返回到与卷帘门控制无关的程序处理。如果完成计时等待后，没有开门信号，则在将定时计数器清零(步骤640)后，相应执行关门处理500。

关门处理500(关门开关S2闭合，关门信号输入口DI2＝1)。参看图9，在关门处理500中，如果有开门要求(步骤510)，即开门信号输入口DI1＝1，关门信号输入口DI2＝0，则进行开门处理300。没有开门要求，则判断卷帘门当前位置。与在开门处理300中的方法相同，卷帘门在不同的位置，便会相应触发开关S3、S4、K4、K5闭合或断开，由此输入口DI3、DI4、DI6获得了不同的信号组合，以表示卷帘门所处的位置，变频器根据输入口DI3、DI4、DI6所获取的信号的组合，对应在步骤521、531、541、551中输出不同的速度信号，以改变电动机转速，进而使卷帘门切换不同的关门速度关门。具体请参看表1，在关门过程中，有关门初速(对应CdD032)，关门高速(对应Cd033)和关门尾速(对应Cd034)三种速度(通过变频器的功能代码Cd029～034功能代码来设定)。在步骤560中，也就是判断关门是否到位的步骤，如果发生错误，则报警停机(步骤561)。而确定卷帘门开门到位，则在步骤570中，变频器输出空转指令，电动机空转后停机。并在步骤571中，由计数器统计开门次数。之后，为实现与相连的卷帘门的联动，在步骤572中，变频器经集电极开路输出口DO输出信号，使与其相连的另一扇卷帘门的开门信号输入口DI1＝1，使其开门，以达到交替开门的目的。

表1、自动处理下的变频器输入口信号和换速判断表

(2)、手动处理200(手动/自动切换开关SW断开，手动/自动切换输入口DI5＝0)

参看图10，手动处理200除无需自动处理100的设定自动处理标志的步骤110(参看图6)外，其过程与自动处理100相同。相应在步骤210中，根据变频器是否有转向信号，判断卷帘门是否在运行中；在没有转向信号的情况下，在步骤211和212中，根据开门信号输入口DI1和关门信号输入口DI2，相应执行开门处理300或关门处理500；在有转向信号的情况下，在步骤220中，同样读取和处理开门信号输入口DI1和关门信号输入口DI2的状态；在步骤230中判断转向是否为正转转向信号，如果转向信号不是正转转向信号，则表示转向信号为反转转向信号(步骤231)；并在步骤240和步骤241中，根据读取的开门信号输入口DI1、关门信号输入口DI2的状态，判断有关门要求还是有开门要求，以执行相应的开门处理300或关门处理500；若在开门中或关门中的状态下，没有关门要求或开门要求，则卷帘门继续进行其开门处理300或关门处理500。

再参看图7，由于没有自动处理100的设定自动处理标志的步骤110(参看图6)，相应地，手动处理200的开门处理300可省去步骤372和步骤600。

再参看图9，手动处理200的关门处理500与上述自动处理100的相同。

手动处理200的卷帘门开门处理信号及其换速判断表，与关门处理信号及其换速判断表分别参看表2和表3。

表2、在手动处理下的开门处理的变频器输入口信号及其换速判断表

表3、在手动处理下的关门处理的变频器输入口信号及其换速判断表

(3)联机(集电极开路输出口DO作用)

如果有两扇门的交替开门，则一扇卷帘门的集电极开路输出信号接入另一扇卷帘门的开门信号输入口DI1，以保证当一扇卷帘门打开时，另外一扇卷帘门不能打开。即在本控制系统中，只有卷帘门处于关门到位状态下，集电极开路输出口DO＝1(输出ON)。

(4)开/关门次数计数功能

当门运行到开门到位或者关门到位的时候，由计数器，对应代码分别进行了累计，并且可以通过另外一个代码进行清除累计次数。

开门到位的判断方式为：换速开关2输入口DI4＝门到位输入口DI6＝1。

关门到位的判断方式为：换速开关1输入口DI3＝门到位输入口DI6＝1。

综上所述，本实用新型的一种新型的卷帘门控制系统，通过I/O口和软件判断相结合，在不使用PLC的情况下完成了整个开关门的控制和判断，并且具有紧急停止，机械抱闸信号输出，联机使用等功能，从而实现了对卷帘门的准确，方便，可靠的控制。

Claims (3)

1、一种卷帘门控制系统，其特征在于，包括：

卷帘门；

电动机，其动力输出轴与卷帘门连接；

制动闸，制动所述电动机；

门位判断开关，设置于卷帘门的门框边沿；

变频器，接收来自所述门位判断开关的表示卷帘门所处位置的位置信号，向所述电动机输出控制所述电动机转向的转向信号；该变频器根据所述位置信号和转向信号，输出控制所述电动机转速的速度信号，使所述电动机工作在与该位置信号对应的转速。

2、根据权利要求1所述卷帘门控制系统，其特征在于：所述门位判断开关包括：两个门到位开关，位于卷帘门门框上沿和下沿，用于判断卷帘门关门和开门是否到位；和在所述两个门到位开关之间，位于所述卷帘门的门框侧边的换速开关。

3、根据权利要求1所述的卷帘门控制系统，其特征在于：还包括一急停开关，与所述变频器连接，且所述变频器根据所述急停开关状态，输出抱闸信号，控制制动闸紧急制动所述电动机。

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