CN209606834U

CN209606834U - 闸机扇门模块自动测试装置

Info

Publication number: CN209606834U
Application number: CN201920339534.5U
Authority: CN
Inventors: 韩志伟; 张强; 张小杰; 凌刚; 杨森; 李良; 刘卜
Original assignee: Beijing Rail Transit Operation Management Co Ltd; Beijing MTR Construction Administration Corp
Current assignee: Beijing Rail Transit Operation Management Co Ltd; Beijing MTR Construction Administration Corp
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2019-11-08
Anticipated expiration: 2029-03-18

Abstract

本实用新型实施例提供一种闸机扇门模块自动测试装置，其硬件结构包括：人机界面、可编程控制器和扇门控制器；人机界面与可编程控制器连接；可编程控制器与扇门控制器连接；扇门控制器与被测扇门模块连接。可编程控制器用于指示扇门控制器向被测扇门模块发送测试指令，并获取被测扇门模块的运行状态参数；人机界面用于生成测试报告。本实用新型实施例提供的闸机扇门模块自动测试装置，能够自动控制扇门模块以预设频率进行开关门动作，并在每一次开关门的动作过程中，对扇门的动作进行自动检测，判断其性能参数是否达标。通过测试，确定修复后的扇门是否存在功能及性能上的缺陷，进而保证维修后的扇门模块能够正常使用，并且操作简单，测试效率高。

Description

闸机扇门模块自动测试装置

技术领域

本实用新型实施例涉及闸机技术领域，尤其涉及一种闸机扇门模块自动测试装置。

背景技术

自动检票机，是一种通道阻挡装置(通道管理设备)，用于管理人流并规范行人出入。自动检票机俗称闸机，扇门(闸门)是闸机的主要部件，用于控制行人出入通道。由于长期，并且频繁的处于开关状态，扇门模块内部机械电子部件承受的压力很大，因此，需要定期对其进行下线维护及保养，更换易损件，以保证其能够正常使用。扇门模块维修完成后，应使用专用的测试工装对其进行功能及老化测试。只有功能及运行参数符合厂家的技术标准的扇门模块，才能被重新安装到现场的闸机上继续使用。

现有技术中，针对维修完成后的扇门模块的检查测试，还停留在目视检查阶段，仅依靠测试人员利用简易的工装，手动控制扇门进行开关门动作，通过人工来观察判断扇门的功能好坏。

但是，人工测试，效率低下，无法实现对扇门模块进行离线的自动循环检测，无法在扇门模块运行过程中自动监测并记录扇门模块的电气性能参数。并且，目视检查只能发现设备的明显外观损坏及明显的功能故障，不能检查出设备因机械疲劳而导致的电气性能缺陷，人工检查存在持续性差，操作不标准、不规范的缺点，测试结果也存在一定的不确定性，因而可能造成设备隐患。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的闸机扇门模块自动测试装置。

为了解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种闸机扇门模块自动测试装置，包括：

人机界面、可编程控制器和扇门控制器；

所述人机界面与所述可编程控制器连接；所述可编程控制器与所述扇门控制器连接；所述扇门控制器与被测扇门模块连接；

所述可编程控制器用于指示所述扇门控制器向所述被测扇门模块发送测试指令，并获取所述被测扇门模块的运行状态参数；

所述人机界面用于根据所述运行状态参数生成测试报告。

进一步地，所述可编程控制器包括处理器和计时器；

所述处理器分别与所述人机界面和所述扇门控制器连接；所述处理器用于向所述扇门控制器发送所述测试指令，以指示所述扇门控制器向所述被测扇门模块发送所述测试指令；

所述计时器与所述处理器连接，用于获取所述扇门控制器发送的所述被测扇门模块反馈的测试动作完成指示信息，并计算所述测试动作响应时间。

进一步地，所述的闸机扇门模块自动测试装置还包括：

电压传感器和电流传感器；

所述电压传感器与所述可编程控制器连接，用于检测被测扇门模块的驱动电压；

所述电流传感器与所述可编程控制器连接，用于检测被测扇门模块的驱动电流。

进一步地，所述人机界面与所述可编程控制器通过串口相连接。

进一步地，所述可编程控制器与所述扇门控制器通过信号隔离器相连接。

进一步地，所述人机界面包括显示屏和操作按钮。

进一步地，所述人机界面为一体化工控机。

进一步地，所述电压传感器为霍尔电压传感器；所述电流传感器为霍尔电流传感器。

进一步地，所述串口为RS485型串口。

本实用新型实施例提供的闸机扇门模块自动测试装置，能够自动控制扇门模块以预设频率进行开关门动作，并在每一次开关门的动作过程中，对扇门的动作进行自动检测，判断其性能参数是否达标。通过自动测试，判断修复后的扇门是否存在功能及性能上的缺陷，进而保证维修后的扇门模块能够正常使用，并且操作简单，测试效率高。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的闸机扇门模块自动测试装置示意图；

图2为本实用新型实施例提供的闸机扇门模块自动测试装置的电路连接示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的闸机扇门模块自动测试装置示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供一种闸机扇门模块自动测试装置，具体包括：人机界面、可编程控制器和扇门控制器；

所述人机界面用于根据所述运行状态参数生成测试报告。

具体来说，可编程控制器(简称PLC)是闸机扇门模块自动测试装置的主要监控单元，PLC主要用于指示扇门控制器控制被测扇门模块完成测试，由PLC通过扇门控制器控制扇门以预设频率进行开关门动作，并由PLC对扇门的每一次开关门动作进行全过程监测。PLC的内置程序根据获取的扇门的启动及运行到位信号，计算每台扇门的动作响应时间等被测扇门模块的运行状态参数，判断扇门开关门动作是否到位，并将得到的被测扇门模块的运行状态参数发送到人机界面。

人机界面(简称HMI)从PLC获取被测扇门模块的运行状态参数，该运行状态参数包括扇门开关门动作到位信号和一次开关门动作的响应时间等，对被测扇门模块的运行状态参数进行记录、统计、分析，生成历史曲线，测试日志及告警、测试报表等，并最终生成测试报告。操作人员通过人机界面查看测试报告。还可以通过HMI输入测试参数，例如，测试次数、开关门的频率等。

扇门控制器(简称GCU)用于接收PLC发送的测试指令，并将测试指令发送到被测扇门模块，以使被测扇门模块执行测试动作。该测试指令分为扇门运动方向控制信号及扇门运动使能控制信号两类，具体包括扇门开门信号、扇门关门信号、紧急模式信号等。如果被测扇门模块没有故障，被测扇门模块接收到扇门开门信号时，执行开门动作；被测扇门模块接收到扇门关门信号时，执行关门动作；被测扇门模块接收到紧急模式信号时，在任何情况下都执行开门动作。

被测扇门模块包括转接板(简称JDC)、扇门驱动器(简称ECB)、驱动电机和扇门等。

GCU通过JDC与被测扇门模块连接。

PLC实时检测GCU向ECB发出的扇门运动方向控制信号及运动使能控制信号，同时监视ECB向GCU反馈的开门到位信号及关门到位信号，PLC根据以上信号判断扇门的开关门功能是否正常。

闸机扇门模块自动测试装置的电源模块包括三种类型，其中，HMI的电源为220V交流电源，PLC的电源为24V的直流开关电源，GCU的电源为32V交流电源。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述可编程控制器包括处理器和计时器；

具体来说，PLC包括处理器、计时器和寄存器。

处理器分别与HMI和GCU连接；处理器主要用于向GCU发送测试指令，GCU接收到测试指令后，将测试指令发送到被测扇门模块，以指示被测扇门模块执行测试动作，动作执行完毕后，由被测扇门模块中的ECB向GCU反馈测试动作完成指示信息，测试动作完成指示信息用于指示测试动作已完成。

然后，GCU将测试动作完成指示信息发送到处理器，处理器根据计时器记录的数值获取测试动作响应时间，处理器还用于比较测试动作响应时间与测试标准值的大小，获取比较结果信息，并将测试动作响应时间以及比较结果信息发送到HMI，以供HMI生成测试报告。被测扇门模块的运行状态参数包括测试动作响应时间，还包括测试动作响应时间与其测试标准值的比较结果。

计时器与处理器连接，用于获取扇门控制器发送的被测扇门模块反馈的测试动作完成指示信息，并计算测试动作响应时间，测试动作响应时间为接收到测试动作完成指示信息的时间与发送测试指令的时间之差；

寄存器与处理器连接，用于存储各种测试标准值。

下面通过一个测试流程进行说明，测试流程如下：

开始测试时，PLC中的处理器向GCU发送扇门开门信号，当扇门开门信号发出后，PLC内部程序中计时器T32开始计时，然后，由GCU中的处理器将扇门开门信号发送到ECB，ECB驱动扇门打开。当扇门完全打开后，ECB将测试动作完成指示信息，这里是指扇门开门到位信息，通过GCU发送PLC中的处理器，PLC中的处理器接收到扇门开门到位信息后，其中的T32停止计时，并把T32的当前值传输至寄存器VW100暂存，VW100的数值即为本次开门动作的响应时间。

然后，PLC中的处理器向GCU发送扇门关门信号，当扇门关门信号发出后，PLC内部程序中计时器T34开始计时，然后，由GCU中的处理器将扇门关门信号发送到ECB，ECB驱动扇门关闭。当扇门完全关闭后，ECB将测试动作完成指示信息，这里是指扇门关门到位信息，通过GCU发送PLC中的处理器，PLC中的处理器接收到扇门关门到位信息后，其中的T34停止计时，并把T34的当前值传输至寄存器VW102暂存，VW102的数值即为本次关门动作的响应时间。

然后，PLC统计测试次数，如果没有达到预设的测试次数，则进行循环测试，直到达到预设的测试次数，PLC将测试过程中被测扇门模块的运行状态参数发送到HMI，HMI根据被测扇门模块的运行状态参数生成测试报告。

PLC中的处理器将扇门模块每一次动作的开门响应时间、关门响应时间等运行状态参数与存储器中的测试标准值进行对比，如果超出标准范围，则触发PLC内部程序告警，并将告警也发送到HMI，HMI生成的测试报告中包含告警信息。

在以上各实施例的基础上，进一步地，所述被测扇门模块包括一个主扇门模块和一个从扇门模块。

具体来说，自动检票机，是一种通道阻挡装置(通道管理设备)，用于管理人流并规范行人出入。自动检票机俗称闸机，扇门(闸门)是闸机的主要部件，用于控制行人出入通道。

闸机的扇门的数量为两个，分别为主扇门及从扇门。

图2为本实用新型实施例提供的闸机扇门模块自动测试装置的电路连接示意图，如图2所示，本实用新型实施例提供的闸机扇门模块自动测试装置，针对的被测扇门模块包括一个主扇门模块和一个从扇门模块，即针对包括两个扇门的闸机中的扇门模块。

在测试过程中，针对被测扇门模块包括一个主扇门模块和一个从扇门模块，PLC还需要测试主扇门模块和从扇门模块的动作齐度。被测扇门模块的运行状态参数还包括主扇门模块和从扇门模块的动作齐度。

在扇门每次开门动作过程中，PLC内部程序自动比对主从扇门动作时间的差值，计算结果传输至寄存器VW104，作为本次开门过程的主从扇门的动作齐度误差。

在扇门每次关门动作过程中，PLC内部程序自动比对主从扇门动作时间的差值，计算结果传输至寄存器VW106，作为本次关门过程的主从扇门的动作齐度误差。

在以上各实施例的基础上，进一步地，还包括：

电压传感器和电流传感器；

具体来说，被测扇门模块的运行状态参数还包括被测扇门模块的驱动电压和驱动电流。

图2为本实用新型实施例提供的闸机扇门模块自动测试装置的电路连接示意图，如图2所示，本实用新型实施例提供的闸机扇门模块自动测试装置还包括：电压传感器和电流传感器。电压传感器与PLC连接，设置在GCU和被测扇门模块中的JDC之间的电机线和信号线上，用于检测被测扇门模块的驱动电压。

电流传感器与PLC连接，设置在GCU和被测扇门模块中的JDC之间的电机线和信号线上，用于检测被测扇门模块的驱动电流。

在测试过程中，PLC还需要测试测被测扇门模块的驱动电压和驱动电流。

例如，PLC通过电流传感器检测主从扇门电机的输入电流，传感器的反馈信号接入PLC的模拟输入端口A+/A-、B+/B-，经模数转换后，数据存入AIW0、AIW2模拟信号存储器。PLC内部子程序SB0、SB1对AIW0及AIW2内的数据进行滤波，采样10次，去掉最大值及最小值，累加再除以8取平均值，然后分别存放至VW118、VW110寄存器，作为主从扇门的驱动电流。

PLC通过电压传感器检测扇门控制单元的主从扇门的驱动电压，传感器的反馈信号接入PLC模拟输入端口C+/C-、D+/D-，经模数转换后存入AIW4、AIW6模拟信号存储器。PLC内部子程序SB2、SB3对AIW4及AIW6内的数据进行滤波，采样10次，去掉最大值及最小值，累加再除以8取平均值，然后分别存放至VW112、VW114寄存器，作为主从扇门的驱动电压。

PLC检测扇门模块的运行状态，如发现故障(扇门驱动电流过大、扇门驱动电压过高)，则启动内部故障保护程序，立即停车，并输出故障报警信号，提示处理。

本实用新型实施例提供的闸机扇门模块自动测试装置通过对扇门模块的每次动作过程进行监视，判断修复后扇门模块的功能是否正常，判断该扇门模块的开关门的动作响应时间、左右扇门的动作齐度、驱动电压及电流等电气性能参数是否异常，从而辅助维修人员检查扇门是否存在运行卡滞，动作不同步，甚至功能失效等故障。

在以上各实施例的基础上，进一步地，所述人机界面中运行有组态软件。

具体来说，HMI中运行有组态软件，HMI与PLC进行实时通讯，采集PLC检测的扇门运行状态参数。组态软件将以上状态参数与程序中的动态变量关联。通过组态编程，在组态画面中形成动画及数据显示、曲线、报警、历史记录等等。

在以上各实施例的基础上，进一步地，所述人机界面与所述可编程控制器通过串口相连接。

具体来说，HMI与PLC之间通过串口相连接，从而保证二者之间进行实时通讯。

在以上各实施例的基础上，进一步地，所述可编程控制器与所述扇门控制器通过信号隔离器相连接。

具体来说，为了对电器进行保护，PLC和GCU之间通过信号隔离器相连接。通过信号隔离器进行隔离，保护了电器元件。避免了运行控制信号和运行反馈信号之间的相互干扰，确保数据的准确。

在以上各实施例的基础上，进一步地，所述人机界面包括显示屏和操作按钮。

具体来说，HMI包括显示屏和操作按钮。显示屏为触控屏功能。

操作人员通过HMI的显示屏查看扇门的动作过程及运行参数。还可以通过HMI上的操作按钮输入测试参数，例如，测试次数、开关门的频率等。

在以上各实施例的基础上，进一步地，所述人机界面为一体化工控机。

具体来说，HMI可以直接使用一体化工控机。一体化工控机通过串口与PLC相连接。一体化工控机上运行有组态软件，通过组态软件将动作变量与扇门模块的运行状态参数关联，生成扇门模块的运行动画。一体化工控机的显示画面中包括扇门模块的实时运行状态参数、实时运行曲线及实时报警。组态软件对扇门模块的运行参数进行记录、统计、分析，生成历史曲线，测试日志及告警、测试报表等。

在以上各实施例的基础上，进一步地，所述电压传感器为霍尔电压传感器；

所述电流传感器为霍尔电流传感器。

具体来说，电压传感器与PLC连接，设置在GCU和被测扇门模块中的JDC之间的电机线和信号线上，用于检测被测扇门模块的驱动电压。

本实用新型实施例中，电压传感器采用霍尔电压传感器，电流传感器采用霍尔电流传感器。霍尔传感器精度高，采集的数据更加准确。

在以上各实施例的基础上，进一步地，所述串口为RS485型串口。

该串口的类型可以选择RS485型串口或者RS232型串口。

为了获得更远的传输距离，本实用新型实施例中选择RS485型串口。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种闸机扇门模块自动测试装置，其特征在于，包括：

人机界面、可编程控制器和扇门控制器；

所述人机界面用于根据所述运行状态参数生成测试报告。

2.根据权利要求1所述的闸机扇门模块自动测试装置，其特征在于，所述可编程控制器包括处理器和计时器；

3.根据权利要求1所述的闸机扇门模块自动测试装置，其特征在于，还包括：

电压传感器和电流传感器；

4.根据权利要求1所述的闸机扇门模块自动测试装置，其特征在于，所述人机界面与所述可编程控制器通过串口相连接。

5.根据权利要求1所述的闸机扇门模块自动测试装置，其特征在于，所述可编程控制器与所述扇门控制器通过信号隔离器相连接。

6.根据权利要求1所述的闸机扇门模块自动测试装置，其特征在于，所述人机界面包括显示屏和操作按钮。

7.根据权利要求1所述的闸机扇门模块自动测试装置，其特征在于，所述人机界面为一体化工控机。

8.根据权利要求3所述的闸机扇门模块自动测试装置，其特征在于，所述电压传感器为霍尔电压传感器；

所述电流传感器为霍尔电流传感器。

9.根据权利要求4所述的闸机扇门模块自动测试装置，其特征在于，所述串口为RS485型串口。