SK283170B6 - Spôsob regulácie automatických dverí poháňaných motorom pohonu - Google Patents

Abstract

Spôsob regulácie a tým teda aj obmedzenie prípustnej sily pôsobiacej v automatických dverách na hlavnej a vedľajšej zatváracej hrane. Toto je dosiahnuté tým, že pred každým pohybom dverových krídel je vykonané preskúšanie systému pohonu. Pritom je predovšetkým preskúšaná skutočná hodnota (6) motorového prúdu v nábehovej fáze, ktorá je porovnaná s v pamäti uloženou motorovou charakteristikou.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu regulácie automatických dvier, ktoré sú poháňané motorom, v ktorých je začiatok pohybu aktivizovaný prostredníctvom trvalého signálu alebo aspoň signálom senzoru. Programovateľnou elektronickou ovládacou jednotkou, ktorá obsahuje mikroprocesor, môžu byť vybavené napríklad posuvné dvere, oblúkové posuvné dvere, padacie dvere, krídlové otočné dvere, karuselové dvere a pod. Pri všetkých uvedených typoch automatických dvier je pre prechádzajúce osoby dôležité docieliť najvyššiu mieru bezpečnosti, t. j. zabrániť vzniku nebezpečia spôsobeného v dôsledku vzájomného približovania zatváracích a im protiľahlých hrán. Toto nebezpečie môže napríklad spočívať v tom, že prechádzajúca osoba môže byť zovretá, prípadne že prostredníctvom prekročenia sily vyvolanej pohonom, môže medzi zatváracou a protiľahlou hranou dôjsť k poraneniu. Preto je nevyhnutné, aby bolo pri hranách tohto druhu prijaté opatrenie na zaistenie bezpečnosti, spočívajúce v použití nákladných senzorov, prípadne krokov spôsobu, ktoré vyvodia a kontrolujú limitované sily pohonnej jednotky. Toto obmedzenie sily môže byť dosiahnuté tým, že napríklad výkon pohonu je dimenzovaný tak slabo, že stanovená sila nie je motorom prekročená, čo ale vedie k nedostatočne pomalému chodu dverových krídel.

Doterajší stav techniky

Obmedzenie sily zatvárania na hrane zatvárania pohyblivého prvku je známe z európskeho patentového spisu č. 0 463 361. Prostredníctvom prebytočné zavedeného usporiadania meracieho zapojenia je vedľa prúdu motora, ktorý je odmeriavaný meracím odporom, hodnota maximálneho prúdu motora privádzaná do meracieho systému a tu spracovaná. Pri prekročení vopred stanoveného motorového prúdu je privedený vypínací impulz do elektronického ovládania. V dôsledku použitia tohto nadbytočného vyhotovenia je tento systém zaťažený chybami a je nespoľahlivý.

V ďalšom európskom patentovom spise č. 0 548 505 je opísaný spôsob a zariadenie na stanovenie dynamických hodnôt výťahových dvier. Prostredníctvom tohto spôsobu je pri každej rýchlosti zatvárania zisťovaná zodpovedajúca kinetická energia dverového krídla, a tým je aj určená analogicky kinetická energia na zatváracej hrane. V obrátenom prípade tento spôsob pripúšťa možnosť maximálne prípustnej rýchlosti zatvárania na základe zistenej kinetickej energie, ktorá leží v úseku prípustnosti týchto dvier.

V nemeckom patentovom spise č. 4 206 271 Al je uvedený spôsob štartu a hnacie zariadenie na riadený a/alebo regulovaný pohon posuvných dvier. V tomto spôsobe sú parametre ovládania dvier samy zisťované a ukladané do pamäte.

Z nemeckého zverejneného spisu OS č. 3 921 158 je známe pohonné zariadenie na otváranie a zatváranie kĺbových dvier. Pohonné zariadenie je vybavené regulačným zariadením, ktoré obmedzuje prúd motora na základe v pamäti uloženej maximálnej hodnoty prúdu motora. Táto maximálna hodnota pritom zodpovedá maximálne prípustnej zatváracej sile dvier. Zmeny parametrov v dôsledku akýchkoľvek príčin pritom nie sú brané do úvahy.

Kontrola potrebnej sily na otváranie a zatváranie garážových vrát je ďalej opísaná v nemeckom patentovom spise č. 4 214 998 Al. Kontrola potrebnej sily, ktorá je spojená s kontrolou bezpečnosti, odpojí pri prekročení hodnoty po trebnej sily príslušný pohon. Pritom v pamäti sú uložené hodnoty potrebných síl na normálny chod garážových dvier.

Podstata vynálezu

Úlohou vynálezu je pomocou silnejšej pohonnej jednotky, t. j. pohonnej jednotky skladajúcej sa z motora, ovládania a sieťovej časti, ktorá je schopná dodávať podstatne väčšiu silu na dverové krídlo, resp. dverové krídla medzi hlavné a vedľajšie zatváracie hrany, zaistiť bezpečný chod automaticky prevádzkovaných dvier bez dodatočnej inštalácie ďalších technických zaisťovacích zariadení.

Táto úloha je vyriešená tak, že na začiatku pohybu celého systému, t. j. pri vysúvaní, ale tiež aj pri zasúvaní dverových krídel je vykonávaná kontrola motora pohonu podľa priebehu momentovej charakteristiky, pričom vždy vo fáze štartu je v krátkom časovom úseku prípustné prekročenie v pamäti uloženej prípustnej hodnoty motorového prúdu. Priebehový program pritom zaručuje vysokú mieru bezpečnosti prechádzajúcich osôb.

Prepínacia sieťová časť prislúchajúca tomuto pohonu býva spravidla schopná vyvinúť väčšiu silu, ako je prípustná sila medzi hlavnou zatváracou hranou a vedľajšou zatváracou hranou. Silnejší výkon prepínacej sieťovej časti je využitý na to, aby pohyb dverového krídla sa odvíjal v určitom časovom úseku, t. j. také dvere musia byť rýchle otvorené.

V riešení podľa vynálezu spočíva myšlienka v tom, že parametrom sily pripojeného motora je motorový prúd. Motorový prúd, od ktorého je závislý krútiaci moment, ktorý tento motor môže vyvinúť, tak charakterizuje pripojený motor a určuje jeho špecifickú veľkosť. Stanovenie motorového prúdu môže byť vykonávané buď pomocou programového postupu, alebo systém sám tento motorový prúd eviduje pomocou merania alebo výpočtom cez vnútorný odpor motora, ak je známe predpokladané prevádzkové napätie. Známe, prípadne zistené hodnoty sú uložené napríklad v elektricky vymazateľnej permanentnej reprogramovateľnej pamäti.

Vnútri vopred stanoveného časového úseku sú pri každom pohybe dvere samy automaticky kontrolované, a to v koncovej polohe, t. j. ak sa nachádzajú dvere v zatvorenej polohe, pripadne v otvorenej polohe. Pred každým pohybom dvier je vykonávaná kontrola celého systému, ktorý obmedzením momentu motora zároveň vykoná obmedzenie sily na hrane zatvárania. Vyrovnanie medzi uvedením do chodu a zapojenou dennou prevádzkou dvier vykonáva priebehový program, napríklad tým, že pred každým počiatočným pohybom vykoná kontrolu momentovej charakteristiky, čím je ľahko a rýchle zistená odchýlka od normálnych parametrov. Z hľadiska používateľa nie je časový úsek tejto kontroly pevne stanovený, pretože proces kontroly sa odvíja vo veľmi krátkom časovom úseku.

Tento proces kontroly môže prebiehať nasledujúcim spôsobom:

- požadovaná hodnota motorového prúdu je v nábehovej fáze nastavená na hodnotu, ktorá presahuje v pamäti uloženú maximálnu prípustnú hodnotu,

- meranie skutočnej hodnoty motorového prúdu,

- kontrola maximálnej skutočnej hodnoty motorového prúdu pre maximálny čas. úsek t_l5

- skutočná hodnota je upravená na hodnotu, ktorá leží pod maximálne prípustnou požadovanou hodnotou,

- je skutočná hodnota pod maximálne prípustnou požadovanou hodnotou?

- prebehol už maximálny čas t₂?

- test pozitívny,

- test, negatívny,

Pri prvom skoku skutočnej hodnoty pri nábehu, keď je do motora pohonu privedený prúd, dosiahne motorový prúd medznú hodnotu, ktorá leží nad maximálne prípustnou skutočnou hodnotou. Táto medzná hodnota je dosiahnutá pri počiatočnej fáze otvárania. Potom je požadovaná hodnota opäť znížená, čo má za následok redukciu motorového prúdu pod medznú hodnotu momentovej charakteristiky. Tento celkový priebeh musí prebehnúť vo vopred stanovenom definovanom čase. Ak sa vyskytne chyba, je táto chyba nahlásená a dvere sa automaticky nastavia do bezpečného stavu. Takouto chybou môže byť napríklad náhly vznik problémov pri chode dverových krídel alebo vyskytujúca sa prekážka. Každá odchýlka, ktorá sa vyskytne mimo vopred stanoveného časového úseku, je tak bezpečne zistená, pretože pri normálnej prevádzke udržuje regulácia pohon pod prebehom momentu a tým v bezpečnej oblasti.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález jc bližšie objasnený pomocou schematicky znázorneného príkladu vyhotovenia na priložených výkresoch.

Tu znamená:

obr. 1 schematické znázornenie priebehu testovania v nábehovej fáze, obr. 2 požadovaná hodnota s priebehom motorového prúdu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

V dôsledku programu priebehu, ktorý je uložený v pamäti patriacej mikroprocesoru je zabezpečené, že motorový prúd nemôže prekročiť maximálnu, vopred stanovenú hodnotu a zároveň že nenastane prekročenie časového úseku. Veľkosť motorového prúdu je pritom meradlom sily, ktorá môže vzniknúť medzi hlavnou a vedľajšou zatváracou hranou automatických dvier. Tak napríklad môže program priebehu týmto spôsobom zistiť, že v nábehovej fáze je na základe ovládacieho pokynu dodaný motoru pohonu prúd. Ako bolo práve uvedené, býva spravidla sieťová časť, ktorá slúži na zásobovanie prúdom motora pohonu, predimenzovaná. Tým môže byť uskutočňovaný rýchlejší nábeh ťažších dverových krídel a motor pohonu tak môže maximálne urýchliť priebeh svojej momentovej charakteristiky bez toho, aby bola prekročená prípustná sila. Zároveň je permanentne meraný motorový prúd, ktorý môže byť na základe programu v akomkoľvek okamihu znížený, najmä vtedy, ak nastane odchýlka od priebehu momentovej charakteristiky. Tým, že je znížená požadovaná hodnota, je súčasne znížená aj skutočná hodnota motorového prúdu a zároveň vykonaná aj redukcia vzniknutých síl. Ak motorový prúd počas pohybovej fázy dvier vystúpi nad maximálne prípustnú hodnotu, nasleduje odpojenie pohonu prostredníctvom druhej vypínacej cesty. Týmto opatrením je zaistené, že pre používateľa nemôžu byť dverové krídla zdrojom žiadneho nebezpečia.

Pre rozdielne typy dvier býva často použité jedno a to isté ovládacie zariadenie a tým aj regulačná jednotka, pričom pripojený motor pohonu býva rôzny a to v závislosti od prípadnej váhy dverových krídel, prípadne od ich umiestnenia. Z tohto dôvodu musia byť charakteristiky motora uložené v stálej pamäti, ktorou môže byť napríklad elektricky vymazateľná permanentná reprogramovateľná pamäť. Možné je však aj to, že dverový systém na základe svojej inteligencie uloží počas takzvaného „zavádzacieho pohybu“ do stálej pamäte tak charakteristiku motora, ako aj hodnoty tu zistené, ktoré môžu byť vyvolané z pripojeného mikroprocesora a potom spracované. Vedľa evidencie motorovej charakteristiky a motorového prúdu môže byť v pamäti uložené aj motorové napätie.

Obsahom vynálezu je spôsob, ktorý umožňuje na základe vopred daného voliteľného časového intervalu zabezpečiť testovanie pohonu z hľadiska dodržiavania maximálnych síl na hlavnej a vedľajšej zatváracej hrane pred každým pohybom. Na obr. 1 je znázornená priebehová schéma, v ktorej je požadovaná hodnota 1 aktivizovaná povelom štartu 20. Požadovaná hodnota 1 poskytuje maximálne prípustný motorový prúd, ktorý' leží nad hodnotou prípustného prúdu pre prevádzku dvier. Taktiež tento maximálne prípustný motorový prúd je na základe „zavádzacieho pohybu“, prípadne programovaním uložený v stálej pamäti. Následne na to je motor pohonu prostredníctvom príkazu štart 2 uvedený do činnosti. Prostredníctvom evidencie 3 motorového prúdu je uložená do pamäte veľkosť narastajúceho motorového prúdu v nábehovej fáze. Ak leží jeho skutočná hodnota pod maximálne prípustnou hodnotou, je prostredníctvom výberu 10 táto hodnota ďalej odovzdaná do podprogramu na porovnanie požadovanej hodnoty 5. Požadovaná hodnota 5 motorového prúdu je v porovnaní so skutočnou hodnotou 6 motorového prúdu ďalej spracovaná. V prípade, že skutočná hodnota 6 je väčšia ako prípustná hodnota, je prostredníctvom ohlásenia „nižšia skutočná hodnota“ 13 táto hodnota odovzdaná ďalej do vyhodnotenia „test negatívny“ 9. Tým, že test dopadol negatívne, prejde povel 18 na koniec „program testu“ 19. Vo vopred určenom čase môže byť tento test bezprostredne na to, alebo k akémukoľvek neskoršiemu časovému okamihu, a to podľa priania používateľa znovu opakovaný. Ak má však predsa len prúd motora nižšiu hodnotu, ako je maximálna prípustná hodnota, je potom táto hodnota programom priebehu ďalej prevedená na časovú základňu 7 t₂. Ak leží celkový časový priebeh vnútri vopred stanoveného časového úseku t₂, je tento časový priebeh nahlásený prostredníctvom „oznámenie testu“ 15 do „vyhodnotenie testu“ 8. „Vyhodnotenie testu“ 8 oznámi, že test prebehol pozitívne a tým teda pohon zodpovedá požadovanému chodu. To je potom oznámené prostredníctvom „povelov“ 17 do „ukončenia testu“ 19. Opakovanie testu nemôže byť pre tento pohyb uskutočnené k akémukoľvek neskoršiemu časovému bodu. Ak má však motorový prúd hodnotu vyššiu, ako je prípustná hodnota, je prostredníctvom časovej základne 7 a spätného vedenia 14 test obnovený a skutočná hodnota 6 motorového prúdu privedená späť. Ak sa uskutoční v rozmedzí časového úseku časovej základni 7 zodpovedajúce zníženie motorového prúdu, ak je, ako bolo skôr opísané, nahlásené pozitívne ukončenie, tak je, ako bolo skôr opísané, nahlásené pozitívne ukončenie testu. Ak nie je pohon schopný udržovať motorový prúd vo vopred stanovenom časovom úseku t₂ vo vopred stanovených medziach, je táto skutočnosť prostredníctvom skutočnej hodnoty 6 a hlásenia 13 oznámená ako negatívny „výsledok testu“ 9.

Ďalšia programová vetva je vytvorená v takej forme, že ak je motorový prúd nižší ako jeho prípustná hodnota, je táto hodnota z evidencie 3 motorového prúdu prostredníctvom výberu nahlásená na časovú základňu 4 t|. V prípade, že tento čas nebol prekročený, je táto skutočnosť cez „oznámenie testu“ 16 nahlásená do „vyhodnotenia testu“ 8 k pozitívnemu zakončeniu testu. Ak prebieha však test v rámci časovej základne 4 negatívne, je to cez spätné vedenie 12 nahlásené späť na evidenciu 3 motorového prúdu, kde potom môže byť v rámci vopred stanoveného času prostredníctvom programu určené, či test je pozitívny alebo negatívny.

Na obr. 2 znázorňuje spodná krivka priebeh skutočnej hodnoty 23 motorového prúdu v závislosti od času. Vrchná krivka potom znázorňuje priebeh požadovanej hodnoty 24 motorového prúdu v závislosti od času. Motorový prúd je riadený pomocou pulznej modulácie. V testovacej fáze 25, ako bolo znázornené v priebehovej schéme na obr. 1, sú testované možnosti pohonu a tým aj docielenej maximálnej sily pôsobiacej medzi hlavnou a vedľajšou zatváracou hranou. Z priebehu skutočnej hodnoty 23 motorového prúdu je zrejmé, že celý test musí prebehnúť v časovom úseku t_] 21 a t₂ 22. Táto krivka taktiež naznačuje, že maximálny motorový prúd pre časový úsek 22 leží nad maximálne prípustným motorovým prúdom 26. Dráha, ktorú urazia krídla dvier počas tohto času, je zanedbateľné malá. Z uvedeného priebehového programu je zrejmé, že tým je vytvorený spôsob, ktorý umožňuje realizáciu jednoduchej a nenákladnej regulácie motorového prúdu vnútri vopred stanoveného úseku a zároveň poskytuje vysokú mieru bezpečnosti.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob regulácie automatických dverí poháňaných motorom pohonu, ktorých pohyb je aktivizovaný nepretržitým signálom a/alebo aspoň signálom senzora, s programovateľnou elektronickou ovládacou jednotkou vybavenou mikroprocesorom s pamäťou, v ktorej sú uložené charakteristiky použitého motora pohonu, pričom podľa uskutočňovacieho programu sa zisťujú sily vznikajúce na navzájom na seba sa pohybujúcich zatváracích hranách dverí, a pričom hnací systém s momentovou charakteristikou motora uloženou do pamäte sa na začiatku každého pohybu dverných krídiel kontroluje, vyznačujúci sa t ý m , že kontrola uskutočňovacím programom sa uskutočňuje tak, že v rozbehovej fáze motora pohonu sa stanoví požadovaná hodnota motorového prúdu, ktorá prevyšuje maximálne prípustnú hodnotu uloženej charakteristiky, motor pohonu sa naštartuje, zmeria sa skutočná hodnota motorového prúdu, preskúša sa maximálna skutočná hodnota motorového prúdu na maximálny časový úsek t! (21), pri prekročení maximálnej prípustnej požadovanej hodnoty motorového prúdu sa uskutoční zníženie požadovanej hodnoty motorového prúdu na vopred stanovenom časovom úseku na hodnotu, ktorá leží pod charakteristikou uloženou do pamäte, ak sa prekročí maximálna prípustná hodnota (26) motorového prúdu a ak nedosiahne motorový prúd po znížení v priebehu maximálny časový úsek t₂ (22) maximálnu prípustnú hodnotu (26), motor pohonu sa okamžite vypne.
2. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že pri prekročení maximálnych prípustných hodnôt momentovej charakteristiky motora pohonu mimo časových úsekov t, (21) a t₂ (22) sa motor pohonu okamžite vypne.
3. 3. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa t ý m , že na zistenie charakteristík motora pohonu pri zaučovacom chode sa zisťuje motorový prúd, motorové napätie a príslušné otáčky motora a uložia sa do pamäte ovládacej jednotky.
4. 4. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že charakteristiky motora pohonu sa programujú.
5. 5. Spôsob podľa nárokov 3a 4, vyznačujúci sa t ý m , že charakteristiky motora pohonu sa ukladajú v elektricky vymazateľnej permanentnej opätovne programovateľnej pamäti.
6. 6. Spôsob podľa nárokov 1 a 2, vyznačujúci sa t ý m , že motor pohonu sa reguluje moduláciou šírky impulzov.