PL176985B1

PL176985B1 - Sposób sterowania pracą automatycznych drzwi, napędzanych przez silnik napędowy

Info

Publication number: PL176985B1
Application number: PL95312416A
Authority: PL
Inventors: Ulrich Theile
Original assignee: Dorma Gmbh & Co Kg
Priority date: 1994-05-02
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 1999-08-31
Also published as: AU695609B2; GR960300054T1; DE19504032A1; US5770934A; CZ288844B6; SK166395A3; ATE181186T1; DK0730791T3; GR3031099T3; SK283170B6; DE19504032C2; EP0730791B1; ES2090000T3; HUT72244A; CN1122173A; AU1804595A; CN1047888C; WO1995030265A1; EP0730791A1; ES2090000T1

Abstract

1. Sposób sterowania praca autom atycznych drzwi, nape- dzanych przez silnik napedowy, których przebieg ruchu uruchamia- nia sie przez sygnal ciagly l/lub co najmniej sygnal czujnika, który doprowadza sie do programowalnej elektronicznej jednostki steru- jacej, z mikroprocesorem, który zawiera w swojej pam ieci charakte- rystyki roboczej zastosow anego silnika napedowego 1, wykrywa sie sily wystepujace na poruszajacych sie jedna za druga krawedziach zamykajacych skrzydel drzwiowych, znam ienn y tym , ze w fazie uruchomienia silnika napedowego, pow odujacego ruch co najmniej jednego skrzydla drzw iow ego, ustala sie wartosc zadana pradu silnikowego, przekraczajaca maksym alnie dopuszczalna wartosc (26) charakterystyki momentu obrotowego silnika napedowego za- wartej w pamieci, osiaganej przy rozpoczeciu fazy otwierania drzwi, po czym dokonuje sie pomiaru wartosci rzeczywistej pradu silniko- w ego i sprawdza sie maksymalna wartosc rzeczywista pradu silni- kowego w maksymalnym czasie zadanym ti (21), 1 z chwila prze- kroczenia maksymalnie dopuszczalnej wartosci zadanej pradu silniko- w ego zm niejsza sie wartosc zadana w ustalonym przedziale czasu do w ielkosci, która lezy ponizej wartosci zapamietanej charaktery; styki momentu obrotowego silnika napedowego, a w przypadku, gdy maksymalnie dopuszczalna wartosc (26) pradu silnikowego zostanie przekroczona 1 po zm niejszeniu w ielkosci zadanej w czasie maksymalnego czasu zadanego t2 (22) nie osiagnie z powrotem maksymalnie dopuszczalnej wartosci (26) pradu silnikowego, to dokonuje sie wylaczenia napedu. Fig 2 b PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób sterowania pracą automatycznych drzwi, napędzanych przez silnik napędowy.

Znane automatyczne drzwi, przykładowo drzwi przesuwne, łukowe drzwi przesuwne, drzwi składane, drzwi obrotowe, napędzane przez silnik napędowy są wyposażone w programowalną elektroniczną jednostkę sterującą, która zawiera mikroprocesor. Ponieważ przez automatyczne drzwi przechodzą także osoby kalekie, względnie dzieci, to jest ważne zapewnienie dla nich wysokiego poziomu zabezpieczenia, żeby nie mogło powstać żadne niebezpieczeństwo dla przechodzących osób przez dobiegające do siebie zamykające, lub współpracujące krawędzie skrzydeł drzwiowych. To niebezpieczeństwo przykładowo może polegać na tym, że osoby mogą być pomiędzy nimi zakleszczone, względnie siła wywoływana przez silnik napędowy powoduje, że pomiędzy krawędzią zamykającą a współpracującą skrzydeł drzwiowych przechodzące osoby doznają obrażeń. Dlatego też stosuje się nakładcze czujniki ruchu, względnie dokonuje się sterowanie silnikiem napędowym, które kontroluje maksymalną siłę wywoływaną przez jednostkę napędową, co może być osiągnięte dzięki temu, że np. moc napędu jest nastawiana tak nieznacznie, że silnik napędowy oddziaływuje z nieznaczną siłą, co prowadzi jednak do niezadowalającego, powolnego ruchu skrzydła drzwiowego.

176 985

Ograniczenie siły zamykania na krawędzi zamykającej ruchomego elementu jest znane z europejskiego zgłoszenia patentowego 0 468 361. Przez dodatkowy pomiarowy, włączający układ, obok prądu silnika, który jest mierzony przez opornik pomiarowy, do dodatkowego układu pomiarowego jest doprowadzana wartość zadana maksymalnego prądu silnika i tam przerabiana. Przy przekroczeniu ustalonego prądu silnikowego impuls wyłączeniowy jest kierowany do elektronicznego zespołu sterowania napędem.

W innym europejskim zgłoszeniu patentowym 0 548 505 jest opisany sposób i urządzenie do określania, dynamicznych mas, działających na drzwi kabiny dźwigowej. Jest obliczana każdorazowa prędkość zamykania, odpowiadającakinetycznej energii ruchu skrzydła drzwi, aby ustalić na krawędzi zamykającej analogową energię kinetyczną. Umożliwia to ustalenie maksymalnie dopuszczalnej prędkości zamykania.

Opis DE 42 06 272A1 dotyczy sposobu uruchamiania i urządzenia napędowego dla sterowanych i/lub regulowanych drzwi przesuwnych. W tym sposobie na podstawie -inteligentnego sterowania drzwi samoczynnie, jednorazowo po rozpoczęciu włączenia, określają parametry pracy i magazynują je w niewrażliwej pamięci. Opis DE-OS 39 21 158 przedstawia urządzenie napędowe do otwierania i zamykania drzwi przegubowych, które posiada zespół regulujący, który na podstawie zmagazynowanych maksymalnych wartości zadanych ogranicza prąd silnikowy. Te maksymalne wartości zadane odpowiadają przy tym maksymalnie dopuszczalnym siłom zamykania drzwi. Zmiany parametrów przez wpływy innego rodzaju nie są tu brane pod uwagę.

Kontrola wymaganej siły dla bramy garażowej przy otwieraniu i zamykaniu jest przedstawiona w opisie De 42 14 998A1. Kontrola wymaganej siły jest połączona z kontrolą bezpieczeństwa i przy przekroczeniu wartości największego zapotrzebowania siły jest odłączany napęd. Przy tym w pamięci są magazynowane wartości wymaganej siły, specyficzne dla ruchu bramy, w zależności od ruchu,bramy dla ruchu normalnego.

Zadaniem wynalazku jest uzyskanie za pomocą jednostki napędowej, składającej się z silnika, zespołów sterowania i zasilacza, możliwości oddawania istotnie większej siły od wymaganej na skrzydle drzwiowym, względnie skrzydłach drzwiowych, pomiędzy krawędzią zamykającą główną i sąsiadującą. Przy tym powinien być zapewniony pewny ruch automatycznie poruszających się drzwi, bez dodatkowej instalacji innych urządzeń, znanych z techniki zabezpieczania.

Zadanie zostało rozwiązane dzięki temu, że w fazie uruchomienia silnika napędowego powodującego ruch co najmniej jednego skrzydła drzwiowego ustala się wartość zadaną prądu silnikowego, przekraczającą maksymalnie dopuszczalną wartość charakterystyki momentu obrotowego silnika napędowego zawartej w pamięci, osiąganej przy rozpoczęciu fazy otwierania drzwi, po czym dokonuje się pomiaru wartości rzeczywistej prądu silnikowego i przeprowadza się maksymalną wartość rzeczywistą prądu silnikowego w maksymalnym czasie zadanym ti, i z chwilą przekroczenia maksymalnie dopuszczalnej wartości zadanej prądu silnikowego zmniejsza się wartość zadaną w ustalonym przedziale czasu do wielkości, -która leży poniżej wartości zapamiętanej charakterystyki momentu obrotowego silnika napędowego, a w przypadku, gdy maksymalnie dopuszczalna wartość prądu silnikowego zostanie przekroczona i po zmniejszeniu wielkości zadanej w czasie maksymalnego czasu zadanego t2 nie osiągnie z powrotem maksymalnie dopuszczalnej wartości prądu silnikowego, to dokonuje się wyłączenie napędu.

Korzystnie przy przekroczeniu maksymalnie dopuszczalnej wartości zadanej w czasie wykraczającym poza czasy zadane ti dokonuje się natychmiastowego odłączenia silnika napędowego.

Zgodnie z wynalazkiem przed pierwszym uruchomieniem drzwi przeprowadza się jazdę kontrolną, i określa się prąd silnikowy, napięcie i przynależne ilości obrotów silnika i odpowiadające wartości magazynuje się w jednostce sterującej.

Zaletą wynalazku jest to, że prąd silnikowy jest parametrem dla siły przyłączonego silnika napędowego, a określony prąd silnikowy jest miarą dla momentu obrotowego, który może wytwarzać silnik i dzięki temu jest specyficzną wielkością. Określony prąd silnikowy jest określony albo przez program przebiegu albo sam układ napędowy go ustala, poprzez pomiar

176 985 lub przez obliczenie oporności wewnętrznej silnika, ponieważ istniejące napięcie robocze jest znane.

Wewnątrz okresu czasu przy każdym procesie ruchu automatycznie sprawdza się drzwi, mianowicie w położeniach końcowych, to znaczy skrzydła drzwiowe znajdują się w położeniu zamknięcia, względnie w położeniu otwarcia. Ponieważ przed każdym rozpoczęciem ruchu odbywa się sprawdzanie charakterystyki momentu, to w ten sposób natychmiast jest rozpoznawalna odchyłka od parametrów zawartych w pamięci. Dla użytkownika okres czasu takiego sprawdzania nie jest do zauważenia, ponieważ badanie odbywa się w bardzo krótkich okresach czasu. Jak z powyższego wynika, po rozpoczęciu przebiegu ruchu dla całego układu napędowego, to znaczy przy podjeździe, a także ponownie przy dojeździe skrzydła drzwiowego, odbywa się sprawdzanie pracy napędu według programu przebiegu charakterystyki momentu silnika napędowego. W fazie uruchomienia dla krótszego okresu czasu ti jest dopuszczalne przekroczenie zmagazynowanej wartości zadanej prądu silnika. Program przebiegu dba o to, że w najwyższej mierze jest zapewnione bezpieczeństwo dla przechodzących osób.

Wynalazek jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na schematycznym rysunku, na ,którym fig. 1 przedstawia schemat przebiegu testu w fazie uruchomienia drzwi, fig. 2a - wykres wartości zadanej prądu silnikowego w czasie, a fig. 2b - wykres wartości rzeczywistej prądu silnikowego w czasie.

Na podstawie programu przebiegu, który jest umieszczony w pamięci mikroprocesora, jest zapewnione, że prąd silnika napędowego nie może przekroczyć ponad maksymalnie ustaloną wartość i zadany czas. Wielkość prądu silnika stanowi miarę dla siły, która może wystąpić pomiędzy krawędzią zamykającą główną i boczną automatycznych drzwi. Przykładowo można tak przewidzieć w programie przebiegu, że w fazie uruchomienia na podstawie rozkazu sterującego jest zasilany silnik napędowy. Silnik napędowy może być przyspieszany odpowiednio do maksymalnego przebiegu swojej charakterystyki momentu obrotowego, jednakże bez przekroczenia dopuszczalnej siły, ponieważ prąd silnikowy jest ciągle mierzony i na podstawie programu przebiegu w każdej chwili jest zmniejszany, gdy wystąpi przekroczenie charakterystyki momentu obrotowego. Dzięki temu, że wartość zadana prądu silnika jest obniżona, obniża się także jednocześnie wartość rzeczywista prądu silnikowego i dzięki temu zmniejsza się siła działająca na skrzydło drzwiowe. Jeżeli prąd silnikowy podczas fazy jazdy wzrasta ponad maksymalnie dopuszczalną wartość, to następuje odłączenie napędu przez drugą drogę odłączenia. Przez te środki jest zapewnione, że nie może wystąpić ze strony skrzydeł drzwi żadne niebezpieczeństwo dla osób przechodzących.

W wielu przypadkach dla różnych rodzajów drzwi jest stosowanajedna i ta sama jednostka sterująca, a przez to także jednostka regulująca, tak że przyłączony silnik z uwagi na dany ciężar skrzydła drzwiowego, względnie rzeczywiste warunki pracy, ma inny rodzaj pracy. Z tych względów charakterystyki silnika muszą być umieszczone w niewrażliwej pamięci, którą przykładowo może być E²-Prom. Jest jednak także możliwe, że w tak zwanych inteligentnych układach drzwi wymaganą charakterystykę silnika określa się przez tak zwaną naukę jazdy, a ustalone wartości magazynuje również w niewrażliwej pamięci, skąd mogą one być wywołane przez przyłączony mikroprocesor i przetwarzane, dzięki czemu jest również możliwe uzyskiwanie danych o wielkości prądu i napięcia silnika.

Na figurze 1 jest przedstawiony schemat przebiegu pracy drzwi, w którym rozkaz uruchomienia 20, aktywuje wartość zadaną 1, określającą maksymalnie dopuszczalny prąd silnikowy, którego wartość leży powyżej wartości dopuszczalnego prądu podczas pracy drzwi. Maksymalnie dopuszczalny prąd silnikowy może być także ustalony przez jazdę uczącą, i zapamiętany w niewrażliwej pamięci. Dotyczy to także i innych parametrów, np. napięcia, ilości obrotów, itp. Następnie rozkaz uruchomić silnik napędowy 2 powoduje uruchomienie silnika napędowego.

Podczas początkowej fazy uruchamiania drzwi określa się prąd silnikowy w kroku, pomiar prądu silnikowego 3. Jeżeli jego wartość rzeczywista leży poniżej maksymalnie dopuszczalnej wartości, to przez wyjście t i meldunek selekcja, sygnał 10 jest kierowany dalej do podprogramu, do wartości zadanej 5. Następnie wartość ' zadaną 5 prądu silnikowego porównuje się z jego wartością rzeczywistą 6. Jeżeli wartość rzeczywista 6 jest większa od dopuszczał176 985 nej wartości, to przez wyjście t i meldunek nieznaczna wartość rzeczywista 13 sygnał jest podawany dalej do kroku test negatywny 9, co powoduje rozkaz 18, skierowany do kroku koniec testu 19. Jeżeli jednak wartość rzeczywista 6 prądu silnikowego jest mniejsza od maksymalnie dopuszczalnej wartości, to sygnał przez wyjście n jest kierowany do podstawy czasu 7, skąd przez informację testową 15 jest doprowadzany do kontroli testowej 8. Kontrola testowa 8 stwierdza, że test przebiega pozytywnie, a wiec, że praca napędu drzwi przebiega zgodnie z ustaleniami, co powoduje rozkaz 17, który jest doprowadzany do kroku koniec testu

19. Jeżeli jednak wartość rzeczywista 6 prądu silnikowego ma wyższą wartość od wartości dopuszczalnej, to przez wyjście n jest ona doprowadzana do podstawy czasu 7 i przez wyjście t do sprzężenia zwrotnego 14, przez które informacja ta jest zawracana do wartości rzeczywistej

6. Jeżeli zostanie to przeprowadzone wewnątrz przedziału czasu tj podstawy czasu 7, to prąd silnikowy odpowiednio obniża się i jak już opisano, jest kierowany sygnał przez informację testową 15 do kontroli testowej 8 jako pozytywny meldunek. Jeżeli jednak nie zostanie to przeprowadzone w ustalonym przedziale czasu tj, to przez wartość rzeczywistą 6 i meldunek nieznaczna wartość rzeczywista 13 sygnał jest podawany do kroku test negatywny 9.

Jeżeli pomiar prądu silnikowego 3 wykaże prąd niższy od dopuszczalnej wartości, to przez meldunek selekcja 11 jest kierowany sygnał do bazy czasu 4. Jeżeli ten czas jeszcze nie upłynął, to przez informację testową 16 sygnał jest doprowadzany do kontroli testowej 8, która stwierdza, że test przebiega pozytywnie. Jeżeli jednak test przebiega negatywnie wewnątrz bazy czasowej 4, to sygnał jest przez sprzężenie zwrotne 12 zawracany do kroku pomiar prądu silnikowego 3 i tutaj wewnątrz ustalonego czasu jest przez program odróżniany jako pozytywny lub negatywny.

Na figurze 2a jest przedstawiony przebieg wartości zadanej 24 prądu silnikowego w czasie t, a na fig. 2b jest przedstawiony przebieg wartości rzeczywistej 23 prądu silnikowego w czasie t. Według fig. 2aprąd silnikowy jest sterowany za pomocą modulacji szerokości impulsów. Wewnątrz fazy testowej 25, odpowiadającej schematowi przebiegu na fig. 1, napęd jest testowany na swoją maksymalną siłę pomiędzy krawędzią zamykającą główną i współpracującą. Z przebiegu wartości rzeczywistej 23 prądu silnikowego jest widoczne, że w przedziale czasu ti 21 i tj 22 musi odbyć się cały test. Maksymalny prąd silnikowy 23 dla przedziału czasu tj 22 leży powyżej maksymalnie dopuszczalnego prądu silnikowego 26. Odcinek drogi jaki skrzydło drzwiowe przesuwa się podczas tego czasu jest nadzwyczaj mały.

Reasumując, podczas uruchamiania, prąd silnikowy osiąga wartość graniczną, która leży powyżej dopuszczalnej maksymalnej wartości rzeczywistej. Ta wartość rzeczywista jest osiągana przy rozpoczęciu fazy otwierania drzwi. Następnie wartość zadana jest ponownie cofana, co powoduje zmniejszenie prądu silnikowego poniżej wartości granicznej charakterystyki momentu. Przebieg regulowania musi odbywać się wewnątrz dokładnie ustalonego czasu. Jeżeli wystąpi błąd, to jest on meldowany, a drzwi natychmiast automatycznie są umieszczane w stanie zabezpieczonym.

Taki błąd może być np. nagłą łatwą lub ciężką współpracą ruchową skrzydeł drzwiowych lub wystąpieniem przeszkody. Wszelkie odchyłki, które leżą poza ustalonym okresem czasu, są pewnie rozpoznane, ponieważ podczas pracy normalnej silnik napędowy utrzymuje napęd poniżej przebiegu momentu obrotowego i dzięki temu w bezpiecznym zakresie.

176 985

Fig 2 b

176 985

Fig 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób sterowania pracą automatycznych drzwi, napędzanych przez silnik napędowy, których przebieg ruchu uruchamiania się przez sygnał ciągły i/lub co najmniej sygnał czujnika, który doprowadza się do programowalnej elektronicznej jednostki sterującej, z mikroprocesorem, który zawiera w swojej pamięci charakterystyki roboczej zastosowanego silnika napędowego, i wykrywa się siły występujące na poruszających się jedna za drugą krawędziach zamykających skrzydeł drzwiowych, znamienny tym, że w fazie uruchomienia silnika napędowego, powodującego ruch co najmniej jednego skrzydła drzwiowego, ustala się wartość zadaną prądu silnikowego, przekraczającą maksymalnie dopuszczalną wartość (26) charakterystyki momentu obrotowego silnika napędowego zawartej w pamięci, osiąganej przy rozpoczęciu fazy otwierania drzwi, po czym dokonuje . się pomiaru wartości rzeczywistej prądu silnikowego i sprawdza się maksymalną wartość rzeczywistą prądu silnikowego w maksymalnym czasie zadanym ti (21), i z chwilą przekroczenia maksymalnie dopuszczalnej wartości zadanej prądu silnikowego zmniejsza się wartość zadaną w ustalonym przedziale czasu do wielkości, która leży poniżej wartości zapamiętanej charakterystyki momentu obrotowego silnika napędowego, a w przypadku, gdy maksymalnie dopuszczalna wartość (26) prądu silnikowego zostanie przekroczona i po zmniejszeniu wielkości zadanej w czasie maksymalnego czasu zadanego 12 (22) nie osiągnie z powrotem maksymalnie dopuszczalnej wartości (26) prądu silnikowego, to dokonuje się wyłączenia napędu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przy przekroczeniu maksymalnie dopuszczalnej wartości zadanej w czasie wykraczającym poza czasy zadane ti (21) i t2 (22) dokonuje się natychmiastowe podłączenie silnika napędowego.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że każdorazowo przed pierwszym uruchomieniem drzwi przeprowadza się jazdę kontrolną, i określa się prąd silnikowy, napięcie i przynależne ilości obrotów silnika i odpowiadające wartości magazynuje się w jednostce sterującej.