CZ288844B6 - Způsob regulace automatických dveří poháněných motorovým pohonem - Google Patents

Abstract

Vyn lez se t²k zp sobu regulace automatick²ch dve° poh n n²ch motorov²m pohonem, p°i kter m doch z k omezen maxim ln p° pustn s ly p sob c na okrajov²ch hran ch proti sob se pohybuj c ch dve°n ch k° del, p°i em omezen maxim ln p° pustn s ly je dosa eno t m, e p°ed ka d²m pohybem dve°n ch k° del je proveden test syst mu pohonu, p°i kter m je p°edevÜ m testov na skute n hodnota (23) motorov ho proudu v n b hov f zi testovac f ze (25), tj. v intervalu (21) a je porovn na s v pam ti ulo enou momentovou charakteristikou motorov ho pohonu a j ur enou maxim ln p° pustnou hodnotou (26) motorov ho proudu.\

Description

(57) Anotace:

Vynález se týká způsobu regulace automatických dveří poháněných motorovým pohonem, při kterém dochází k omezení maximální přípustné síly působící na okrajových hranách proti sobě se pohybujících dveřních křídel, přičemž omezení maximálně přípustné síly je dosaženo tím, že před každým pohybem dveřních křídel je proveden test systému pohonu, při kterém je především testována skutečná hodnota (23) motorového proudu v náběhové fázi testovací fáze (25), tj. v intervalu (21) a je porovnána s v paměti uloženou momentovou charakteristikou motorového pohonu a jí určenou maximální přípustnou hodnotou (26) motorového proudu.

CD CO co 00 CM

N o (11) Číslo dokumentu:

288 844 (13) Druh dokumentu: B6 (51) Int. Cl

H02H 7/085

Způsob regulace automatických dveří poháněných motorovým pohonem

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu regulace automatických dveří, které jsou poháněny motorem, u nichž je začátek pohybu aktivizován prostřednictvím trvalého signálu nebo alespoň signálem senzoru. Programovatelnou elektronickou ovládací jednotkou, která obsahuje mikroprocesor, mohou být vybaveny například posuvné dveře, obloukové posuvné dveře, padací dveře, křídlové otočné dveře, karuselové dveře, a pod. U všech výše zmíněných typů automatických dveří je pro procházející osoby důležité docílit nejvyšší míru bezpečnosti, tj. zabránit nebezpečí způsobeného při vzájemném přibližování protilehlých okrajů zavíraných dveří. Toto nebezpečí může například spočívat v tom, že procházející osoba může být protilehlými okraji dveří sevřena, popřípadě při překročení síly vyvolané motorovým pohonem, může mezi zavírací a protilehlou hranou dojít k poranění. Je proto nezbytné, aby tato okraje dveří byly proti těmto případům zabezpečeny, a to prostřednictvím senzorů, popřípadě způsobem, kterým je kontrolována a minimalizována síla pohonné jednotky. Toto omezení síly může být dosaženo například tím, že výkon pohonu je poddimenzován tak, že stanovená síla není motorem pohonu překročena, což ale vede k nevyhovujícímu pomalejšímu pohybu dveřních hřídel.

Dosavadní stav techniky

Omezení síly zavírání na hraně zavírání pohyblivého prvku je známo z evropského patentového spisu 0 468 361. V důsledku připojeného doplňkového měřicího obvodu je kromě proudu motoru, který je odměřován měřicím odporem, hodnota maximálního proudu motoru přiváděna do měřicího obvodu a zde zpracována. Při překročení předem stanoveného motorového proudu je do elektronického ovládání přiveden vypínací impulz. V důsledku tohoto provedení je tento systém zatížen chybami a je nespolehlivý.

V evropském patentovém spise 0 548 505 je popsán způsob a zařízení ke stanovení dynamických hmot u dveří výtahu. Prostřednictvím tohoto způsobu je u každé rychlosti zavírání zjišťována odpovídající kinetická energie dveřního křídla, a tím je i určena analogicky kinetická energie, vyskytující se na okrajové hraně dveří. V opačném případě tento způsob připouští možnost výskytu maximálně přípustné rychlosti zavírání, a to na základě zjištěné kinetické energie, jejíž hodnota se nachází v rozmezí, přípustném pro tento druh dveří.

V německém patentovém spise č. 4 206 271 AI je uveden způsob startu a hnací zařízení pro řízené a/nebo regulovaně poháněné posuvné dveře. U tohoto způsobu jsou parametry ovládání dveří samy zjišťovány a ukládány v paměti prostřednictvím inteligentního ovládání.

Z německého zveřejňovacího spisu OS 3 921 158 je známo pohonné zařízení k otevírání a zavírání kloubových dveří. Pohonné zařízení je opatřeno regulačním zařízením, které omezuje proud motoru na základě v paměti uložené maximální hodnoty motorového proudu. Tato maximální hodnota přitom odpovídá maximálně přípustné zavírací síle dveří. Změny parametrů v důsledku jakýchkoli příčin přitom nejsou brány na zřetel.

Kontrola potřebné síly pro otvírání a zavírání garážových vrat je dále popsána v německém patentovém spise 4 214 998 AI. Kontrola potřebné síly, která je spojena s kontrolou bezpečnosti, odpojí při překročení hodnoty potřebné síly příslušný pohon. Za tímto účelem jsou v paměti uloženy specifické hodnoty sil, nezbytných pro normální chod garážových dveří.

*

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je pomocí vhodné pohonné jednotky, tj. jednotky sestávající z motoru, ovládání a síťového napájení, která je schopna dodávat podstatně větší sílu k pohybu dveřního křídla, resp. dveřních křídel, a zajistit tak bezpečný chod automaticky provozovaných dveří bez dodatečné instalace dalších technických zajišťovacích zařízení.

Tento úkol je podle vynálezu vyřešen tak, že počátkem pohybu celého systému, tj. při vysouvání, ale i při zasouvání dveřních křídel, je prováděna kontrola motorového pohonu podle průběhu momentové charakteristiky, přičemž vždy ve fázi startuje v krátkém časovém intervalu přípustné překročení v pamětí uložené přípustné hodnoty motorového proudu. Průběhový program přitom zaručuje vysokou míru bezpečnosti procházejících osob.

Přepínací síťový obvod, náležející k tomuto pohonu, bývá zpravidla schopen vyvinout větší sílu, než je přípustná síla mezi hlavní zavírací hranou a vedlejší zavírací hranou. Větší výkon přepínacího síťového obvodu je využit k tomu, že pohyb dveřního křídla probíhá v určitém časovém úseku, ve kterém tyto dveře musí být rychle otevřeny.

Myšlenka vynálezu spočívá v tom, že parametrem síly připojeného motoru je motorový proud. Motorový proud, na němž je závislý moment otáčení, který tento motor může vyvinout, tak charakterizuje připojený motor a určuje jeho specifickou velikost. Zjišťování motorového proudu může být prováděno buď prostřednictvím programu, popřípadě tento systém sám eviduje motorový proud měřením nebo výpočtem přes vnitřní odpor motoru, je-li známo předpokládané provozní napětí. Známé, popřípadě zjištěné hodnoty jsou uloženy například v elektricky vymazatelné permanentní reprogramovatelné paměti.

V předem stanoveném časovém intervalu jsou dveře při každém pohybu samy automaticky kontrolovány, a sice v koncových polohách, tj. v jejich uzavřené, popřípadě otevřené poloze. Před každým pohybem dveří je proto prováděna kontrola celého systému, který omezením momentu motorového pohonu současně omezí sílu na hraně zavírání. Kompenzace mezi uvedením do chodu a následným denním provozem dveří, je prováděna prostřednictvím průběhového programu, například tak, že před každým počátečním pohybem je provedena kontrola momentové charakteristiky, čímž je snadno a rychle zjištěna odchylka od normálních parametrů hardwaru. Z hlediska uživatele není časový interval této kontroly pevně stanoven, neboť proces kontroly se odvíjí ve velmi krátkém časovém úseku.

Tento proces kontroly může probíhat následujícím způsobem:

požadovaná hodnota motorového proudu je v náběhové fázi nastavena na hodnotu, která přesahuje v paměti uloženou maximální přípustnou hodnotu, měření skutečné hodnoty motorového proudu, kontrola maximální skutečné hodnoty motorového proudu v maximálním časovém úseku tj, skutečná hodnota je upravena na hodnotu, která se nachází pod maximálně přípustnou požadovanou hodnotu, je skutečná hodnota pod maximálně přípustnou požadovanou hodnotou?

proběhl již maximální čas t₂?

test pozitivní, test negativní.

Při prvém skoku požadované hodnoty při najíždění, kdy je do motoru pohonu přiveden proud, dosáhne motorový proud mezní hodnoty, která se nachází nad maximálně přípustnou skutečnou hodnotou. Této mezní hodnoty je dosaženo v počáteční fázi otevírání. Poté je požadovaná hodnota opět snížena, což má za následek redukci motorového proudu pod mezní hodnotu

-2CZ 288844 B6 momentové charakteristiky. Tento celkový průběh musí proběhnout v předem stanoveném definovaném čase. Vyskytne-li se chyba, je tato chyba nahlášena a dveře se automaticky ustaví do bezpečného klidového stavu. Takovou chybou může být například nenadálý vznik problémů při chodu dveřních křídel, nebo mezi nimi se vyskytující překážka. Každá odchylka, která se vyskytne mimo předem stanovený časový úsek, je tak bezpečně zjištěna, neboť v normálním provozu udržuje regulace pohon v bezpečné oblasti.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže objasněn na výkresech pomocí schematicky znázorněných příkladných provedení. Zde značí:

Obr. 1 blokové schéma průběhového programu testu v náběhové fázi.

Obr. 2 požadovaná hodnota s průběhem motorového proudu.

Příklady provedení vynálezu

Prostřednictvím průběhového programu, který je uložen v paměti náležející mikroprocesoru, je zabezpečeno, že motorový proud nemůže překročit maximální, předem stanovenou hodnotu a zároveň, že nenastane překročení časového intervalu. Velikost motorového proudu je přitom měřítkem síly, která může být vyvinuta mezi hlavní a vedlejší uzavírací hranou automatických dveří. Průběhový program může například zajistit, že v náběhové fázi je na základě ovládacího pokynu dodán motoru pohonu proud. Síťová část, která slouží k zásobování motorového pohonu proudem bývá zpravidla předimenzována, čímž může být uskutečňován rychlejší náběh těžších dveřních křídel a motor pohonu tak může maximálně urychlit průběh své momentové charakteristiky, aniž by byla překročena přípustná síla. Zároveň je ale permanentně měřen motorový proud, který může být na základě programu v jakémkoli okamžiku snížen, zejména tehdy, nastane-li odchylka od průběhu momentové charakteristiky. Tím, že je snížena požadovaná hodnota, je současně snížena i skutečná hodnota motorového proudu a zároveň provedena i redukce vzniklých sil. Jestliže motorový proud během pohybové fáze dveří vystoupí nad maximálně přípustnou hodnotu, následuje odpojení pohonu prostřednictvím druhé vypínací cesty. Tímto opatřením je zajištěno, že pro uživatele nemohou být dveřní křídla zdrojem žádného nebezpečí.

Pro rozdílné typy dveří bývá často použito jedno a totéž ovládací zařízení a tím i regulační jednotka, přičemž připojený motorový pohon bývá různý a to v závislosti na váze dveřních křídel, popřípadě na jejich umístění. Z tohoto důvodu musí být charakteristiky motoru uloženy ve stálé paměti, kterou může být například elektricky vymazatelná permanentní reprogramovatelná paměť. Je však možné i to, že dveřní systém na základě své inteligence uloží v průběhu tak zvaného zaváděcího pohybu do stálé paměti jak charakteristiku motoru, tak i hodnoty zde zjištěné, které mohou být vyvolány z připojeného mikroprocesoru a poté zpracovány. Vedle evidence motorové charakteristiky a motorového proudu může být v paměti uloženo i motorové napětí.

Obsahem vynálezu je způsob, který umožňuje na základě předem stanoveného, avšak volitelného časového intervalu, zajistit testování pohonu z hlediska dodržování maximálních sil vyskytujících se na hlavní a vedlejší zavírací hraně dveří, před každým jejich pohybem.

Na obr. 1 je znázorněno blokové schéma průběhového programu testu v náběhové fázi. Podle tohoto blokového schéma je povelovou jednotkou 20 startu aktivizován blok 1 požadované hodnoty motorového proudu. Požadovaná hodnota motorového proudu přitom představuje

-3CZ 288844 B6 maximálně přípustný motorový proud, který leží nad hodnotou přípustného proudu pro provoz dveří. Tento maximálně přípustný motorový proud, který je zjištěn při zaváděcím pohybu dveří, popřípadě je naprogramován, je rovněž uložen ve stálé paměti. Následně je motorový pohon dveří uveden do činnosti prostřednictvím příkazové jednotky 2 startu. Prostřednictvím 5 porovnávací jednotky 3 motorového proudu je do paměti uložena hodnota narůstajícího motorového proudu v náběhové fázi. Je-li skutečná hodnota motorového proudu pod jeho maximálně přípustnou hodnotou, je výběrovou větví 10 tato hodnota dále předána do porovnávací jednotky 5 podprogramu k porovnání s požadovanou hodnotou motorového proudu, odkud je programovou větví předána do porovnávací jednotky 6, ve které je porovnávána io požadovaná hodnota se skutečnou hodnotou motorového proudu a dále zpracována. V případě, že skutečná hodnota motorového proudu je větší než jeho přípustná hodnota, je programovou větví 13 tato hodnota předána dále do bloku 9 negativního vyhodnocení testu. Tím, že test dopadl negativně, přejde programovou větví 18 povel do jednotky 19 k ukončení testu. Celý tento test může být bezprostředně na to, nebo k jakémukoliv zpětnému časovému okamžiku, a to 15 podle přání uživatele, znovu opakován. Je-li však přeci jen hodnota motorového proudu nižší, než je jeho maximálně přípustná hodnota, pak je tato hodnota průběhovým programem předána dále do porovnávací časové jednotky 7. Je-li celkový časový průběh uvnitř předem stanoveného časového intervalu t₂, je tento časový průběh nahlášen programovou větví 15 do vyhodnocovacího bloku 8 testu. Jestliže vyhodnocovací blok 8 testu oznámí, že test proběhl 20 pozitivně, a že tedy pohon odpovídá stanoveným požadavkům, je tento výsledek předán programovou větví 17 do jednotky 19 k ukončení testu. Opakování testu však nemůže být obnoveno k jakémukoliv dřívějšímu časovému okamžiku. Má-li však motorový proud hodnotu vyšší, než je jeho přípustná hodnota, je prostřednictvím porovnávací časové jednotky 7 a zpětného vedení 14 test obnoven a skutečná hodnota motorového proudu přivedena zpět do 25 porovnávací jednotky 6. Dojde-li v porovnávací časové jednotce 7 k odpovídajícímu snížení motorového proudu během časového intervalu t₂, pak je, jak bylo již dříve popsáno, nahlášeno pozitivní ukončení testu. Není-li však motorový pohon schopen v předem stanoveném časovém úseku t₂ udržovat motorový proud v předem stanovených mezích, je tato skutečnost prostřednictvím porovnávací jednotky 6 motorového proudu nahlášena programovou větví 13 do 30 bloku 9 negativního vyhodnocení testu.

Další programová větev je vytvořena v takové formě, že je-li motorový proud nižší než jeho přípustná hodnota, je tato hodnota z porovnávací jednotky 3 motorového proudu předána prostřednictvím výběrové větve 11 do porovnávací časové jednotky 4. V případě, že nebyl 35 překročen čas fi, je tato skutečnost oznámena programovou větví 16 do vyhodnocovacího bloku testu k pozitivnímu zakončení testu. Probíhá-li však test v rámci porovnávací časové jednotky 4 negativně, jeho výsledek je nahlášen přes zpětné vedení 12 zpět do porovnávací jednotky 3 motorového proudu, kde pak může být v rámci předem stanoveného času prostřednictvím programu určeno, zda test je pozitivní nebo negativní.

Spodní křivka na obr. 2 znázorňuje průběh skutečné hodnoty 23 motorového proudu v závislosti na čase. Vrchní křivka pak znázorňuje průběh požadované hodnoty 24 motorového proudu v závislosti na čase. Motorový proud je řízen pomocí pulzní modulace. V testovací fázi 25, jak bylo znázorněno v průběhovém schéma na obr., jsou testovány možnosti pohonu a tím i docílené 45 maximální síly působící mezi hlavní a vedlejší zavírací hranou. Z průběhu skutečné hodnoty 23 motorového proudu je zřejmé, že celý test musí proběhnout v čase fi, tj. v časovém intervalu 21 a v čase t₂, tj. v časovém intervalu 22. Tato křivka rovněž naznačuje, že maximální motorový proud pro časový interval 22 leží nad maximálně přípustným motorovým proudem 26.

Dráha, kterou urazí dveřní křídla během tohoto časového intervalu, je zanedbatelně malá.

Z výše uvedeného průběhového programu je zřejmé, že tím je vytvořen způsob, který umožňuje realizaci jednoduché a nenákladné regulace motorového proudu uvnitř předem stanoveného úseku a zároveň poskytuje vysokou míru bezpečnosti.

Claims (6)

1. Způsob regulace automatických dveří poháněných motorovým pohonem, jejichž pohyb je aktivizován nepřetržitým signálem a/nebo alespoň signálem senzoru s programovatelnou elektronickou ovládací jednotkou opatřenou mikroprocesorem a pamětí, ve které jsou jednak uloženy charakteristiky použitého motoru pohonu a jednak evidovány síly vyskytující se na protilehlých hranách sobě se pohybujících dveřních křídel v závislosti na průběhu programu, vyznačující se tím, že počátkem každého pohybu dveřních křídel je porovnávána momentová charakteristika motorového pohonu s momentovou charakteristikou uloženou v paměti.

2. Způsob regulace automatických dveří podle nároku 1, vyznačující se tím, že prostřednictvím programu je kontrolována hodnota motorového proudu v rozběhové fázi, přičemž při překročení v paměti uložené maximální přípustné hodnoty (26) motorového proudu dojde ke snížení skutečné hodnoty motorového proudu do konce prvého časového intervalu (21), tj. v čase ti, na hodnotu, která leží pod charakteristikou uloženou v paměti, a nedosáhne-li se snížení maximálně přípustné hodnoty (26) motorového proudu do konce druhého časového intervalu (22), tj. v čase t₂, je pohon automaticky vyřazen mimo provoz.

3. Způsob regulace automatických dveří podle nároků la2, vyznačující se tím, že při překročení maximálně přípustné požadované hodnoty momentové charakteristiky motoru mimo časové intervaly (21), tj. v čase ti, a (22), tj. v čase t₂, následuje rychlé odpojení motoru pohonu.

4. Způsob regulace automatických dveří podle nároků la2, vyznačující se tím, že za účelem zjištění charakteristiky motoru je ve fázi zaváděcího pohybu zjišťován motorový proud, motorové napětí a otáčky motoru, přičemž tyto hodnoty jsou ukládány v paměti ovládací jednotky.

5. Způsob regulace automatických dveří podle nároků la2, vyznačující se tím, že charakteristiky motoru uložené v paměti jsou programovatelné.

6. Způsob regulace automatických dveří podle nároků laž3, vyznačující se tím, že motorový pohon je regulován prostřednictvím pulzní šířkové modulace.