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自动门; 控制原理; 改进
在一些公共场所,如大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼、市场、医院等,自动门已经是随处可见。自动门极大地方便了人们的进出,同时能很好地保留节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等好处。 自动门可以说是已经进入我们的生活,而且会越来越广泛。自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等,其中平开门用的场合较少,旋转门由于昂贵而且非常庞大,一般只用于有需要的高档宾馆。更多的地方使用的是自动平移门,能够完成基本所需的控制功能,而在价格上相对比较低不少。一般所说的自动门、感应门就是指普通的自动平移门。 这里主要是简要介绍小型普通自动门的基本原理;同时在前人研究的基础上,提出了一些改进思路,以期使普通自动门控制系统更具有友好性与实用性。 2.普通自动门控制的基本要求 2.1人或物体靠近门时 (1)门处于关闭状态,控制器应驱动执行电机以最佳速度打开门; (2)门处于某一位置,控制器应根据门当前所在位置,以适当的速度驱动执行电机开门; (3)门处于开启状态,控制器应使门保持开启状态。 2.2没有人或物体靠近门时 (1)门处于开启状态,门应以最佳速度关闭; (2)门处于关闭状态,门保持关闭状态。 以上就是常见的普通自动平移门的基本控制要求,若客户没有额外增加成本,生产厂家为了追求最大的利润,往往把一些其他功能给省略了,普通自动门就依据基本的控制要求来运作。 3.自动门控制原理 3.1控制系统图 一个普通的自动门的控制系统如图1,图中描绘了一个自动门系统各个部件之间的关系。下面简要分析此系统的主要部件和控制原理,然后讨论该控制系统的一些改进想法。 1图 3.2普通平移式自动门控制原理 3.2.1平移式自动门的组成部件: (1)主控制器:是自动门的指挥中心,接收感应探测器送来的检测信号,通过内部编有指令程序的大规模集成电路,发出相应指令,指挥电机工作;同时可通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数。主控制器的设定决定了整个自动门系统的控制方案。早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制,现多用单片机控制器或PLC控制器。 (2)感应探测器:负责采集外部信号,当有移动的人或物体进入它的工作范围时,它就给主控制器一个脉冲信号,超声波(雷达)传感器和红外传感器是常用的两种信号源。红外传感器对物体存在进行反应,不管人员移动与否,只要处于传感器的扫描范围内,它都会反应即传出触点信号;超声波(雷达)传感器是对物体的位移反应,因而反应速度快。 (3)动力电机:提供开门与关门的主动力,控制门扇加速与减速运行。现行自动门的电机一般为直流电机。 (4)常见传动部件: 门扇行进轨道:约束门扇的吊具走轮系统,使其按特定方向行进; 门扇吊具走轮系统:用于吊挂活动门扇,同时在动力牵引下带动门扇运行; 同步皮带:用于传输马达所产动力,牵引门扇吊具走轮系统; 下部导向系统:是门扇下部的导向与定位装置,防止门扇在运行时出现前后门体摆动。 3.2.2普通自动门的基本控制原理: (1)开门控制:感应探测器探测到有人或物体进入感应范围时,将感测信号转换为将脉冲信号,传给主控制器,主控制器判断后通知电机运行,同时监控电机转数,以便通知电机在一定时候加速和进入平缓运行。电机得到一定运行电流后作正向运行,将动力传给同步带,再由同步带将动力传给吊具系统使门扇开启; (2)关门控制:门扇开启后,若感应探测器探测到有人或物体离开感应范围时,将感测信号转换为将脉冲信号,传给主控制器,主控制器判断后通知电机作反向运动,再由传动部件将动力传给吊具系统使关闭门扇。 (3)关门途中开门控制:门扇在关闭过程中,这时感应探测器探测到又有人或物体进入感应范围时,主控制器判断后立即通知电机作正向运行,再由传动部件将动力传给吊具系统使门扇重新开启。 如图2即为基本的控制原理流程图: 图2 4.普通自动门的控制特点与局限 自动门控制系统是利用执行电机来带动自动门机械系统实现
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