CZ896A3 - Method of controlling automatic door driven by a motor drive - Google Patents

Description

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, t. j. zabránit vzniku nebezpečí způsobeného v důsledku vzájemného přibližování zavíracích a jim protilehlých hran. Toto nebezpečí může například spočívat v tom, že procházející osoba může být sevřena, popřípadě že prostřednictvím překročení síly vyvolané pohonem, může mezi zavírací a protilehlou hranou dojít k poranění. Je proto nezbytné, aby bylo u hran tohoto druhu přijato opatření k zajištění bezpečnosti, spočívající v použití nákladných senzorů, popřípadě kroků způsobu, které vyvodí a kontrolují limitování síly pohonné jednotky. Toto omezení síly může být dosaženo tím, že například výkon pohonu je dimenzován tak slabé, že stanovená síla není motorem pohonu překročena, což ale vede k nedostatečně pomalému chodu dveřních hřídel.

Dosavadní stav technikv

Omezení síly zavírání na hraně zavírání pohyblivého prvku je známo z evropského patentového spisu č. 0.468 361. Prostřednictvím přebytečně zavedeného uspořádání měřícího zapojení je vedle proudu motoru, který je odměřován měřícím odporem, hodnota maximálního proudu motoru přiváděna do měřícího systému a zde zpracována. Při překročení předem stanoveného motorového proudu je přiveden vypínací impulz do elektronického ovládání. V důsledku použití tohoto nadbytečného provedení je tento systém zatížen chybami a je nespolehlivý.

V dalším evropském patentovém spise č. 0. 548 505 je popsán způsob a zařízení ke stanovení dynamických hmot u výtahových dveří. Prostřednictvím tohoto způsobu je u každé rychlosti zavírání zjišťována odpovídající kinetická energie dveřního křídla, a tím je i určena analogicky kinetická energie na zavírací hraně. V obráceném případě tento způsob připouští možnost maximálně přípustné rychlosti zavírání na základě zjištěné kinetické energie, která leží v úseku přípustnosti těchto dveří.

V německém patentovém spise č. 4. 206 271 Al je uveden způsob startu a hnací zařízení pro řízený a/nebo regulovaný pohon posuvných dveří. U tohoto způsobu jsou parametry ovládání dveří samy zjišťovány a ukládány v paměti.

Z německého zveřejňovacího spisu OS č. 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 proudu motoru. 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 č. 4. 214 998 Al. Kontrola potřebné síly, která je spojena s kontrolou bezpečnosti, odpojí při překročení hodnoty potřebné síly příslušný pohon. Přitom v paměti jsou uloženy hodnoty potřebných sil pro normální chod garážových dveří.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je pomocí silnější pohonné jednotky, t. j. pohonné jednotky sestávající z motoru, ovládání a síťové části, která je schopna dodávat podstatně větší sílu na dveřní křídlo, resp. dveřní křídla mezi hlavní a vedlejší zavírací hrany, zajistit bezpečný chod automaticky provozovaných dveří bez dodatečné instalace dalších technických zajišťovacích zařízení.

Tento úkol je vyřešen tak, že na začátku pohybu celého systému, t. j. při vysouvání, ale také i při zasouvání dveřních křídel je prováděna kontrola motoru pohonu podle průběhu momentové charakteristiky, přičemž vždy ve fázi startu je v krátkém časovém úseku přípustné překročení v paměti uložené přípustné hodnoty motorového proudu. Průběhový program přitom zaručuje vysokou míru bezpečnosti pro procházející osoby.

Přepínací síťová část náležející k tomuto pohonu bývá zpravidla schopna vyvinout větší sílu, než je přípustná síla mezi hlavní zavírací hranou a vedlejší zavírací hranou. Silnější výkon přepínací síťové části je využit k tomu, že pohyb dveřního křídla se odvíjí v určitém časovém úseku, t.j. takové dveře musí být rychle otevřeny.

U řešení podle vynálezu spočívá myšlenka v tom, že prámetrém 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. Stanovení motorového proudu může být prováděno bud pomocí programovaného postupu, nebo systém sám tento motorový proud eviduje pomocí měření nebo výpočtem přes vnitřní odpor motoru, je-li známo předpokládané provozní napětí. Známé, popřípadě zjištěné hodnoty jsou uloženy například v elktricky vymažatelné permanentní reprogramovátelné paměti.

Uvnitř předem stanoveného časového úseku jsou při každém pohybu dveře samy automaticky kontrolovány, a sice v koncové poloze, t. j. nacházejí-li se dveře v uzavřené poloze, popřípadě v otevřené poloze. Před každým pohybem dveří je proto prováděna kontrola celého systému, který omezením momentu motoru pohonu zároveň provede omezení síly na hraně zavírání. Vyrovnání mezi uvedením do Chodu a zapojeným denním provozem dveří provádí průběhový program, například tím, že před každým počátečním pohybem vykoná kontrolu momentové charakteristiky, čímž je snadno a rychle zjištěna úchylka od normálních parametrů. Z hlediska uživatele není časový úsek této kontroly pevné stanoven, nebo£ 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 pro maximální čas úsek t ,

- skutečná hodnota je upravena na hodnotu, která leží pod maximálně přípustnou požadovanou hodnotu,

- je skutečná hodnota pod maximálně přípustnou požadovanou hodnotou?

- proběhl již maximální čas t^?

- test pozitivní,

- test negativní.

Při prvém skoku skutečné hodnoty při najíždění, kdy je do motoru pohonu přiveden proud, dosáhne motorový proud mezní hodnoty, která leží nad maximálně přípustnou skutečnou hodnotou. Této mezní hodnoty je dosaženo při počáteční fázi otevírání. Poté je požadovaná hodnota opět snížena, což má za následek redukci motorového proudu pod mezní hodnotu 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 stavu. Takovou chybou může být například nenadálý vznik problémů při chodu dveřních křídel, nebo vyskytující se překážka. Každá odchylka, která se vyskytne mimo předem stanovený časový úsek, je tak bezpečně zjištěna, neboř při normálním provozu udržuje regulace pohon pod průběhem momentu a tím v bezpečné oblasti.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže objasněn pomocí schematicky znázorněného příkladného provedení na přiložených výkresech. Zde značí:

Obr. 1 schematické znázornění průběhu testování v náběhové fázi,

Obr. 2 požadovaná hodnota s průběhem motorového proudu.

Příklady provedení vynálezu

V důsledku programu průběhu, který je uložen v paměti náležející mikroprocesoru je zabezpečeno, že motorový proud nemůže překročit maximální, předem stanovenou hodnotu a zároveň že nenastane překročení časového úseku. Velikost motorového proudu je přitom měřítkem síly, která může vzniknout mezi hlavní a vedlejší uzavírací hranou automatických dveří. Tak například může program průběhu tímto způsobem zajistit, že v náběhové fázi je na základě ovládacího pokynu dodán motoru pohonu proud. Jak bylo právě uvedeno, bývá zpravidla sítová část, která slouží pro zásobování proudem motoru pohonu, předimenzována. Tím 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 skutečná hodnota motorového proudu i redukce vzniklých sil. Jestliže pohybové fáze dveří vystoupí nad současně snížena i a zároveň provedena motorový proud během následuj e odpoj ení pohonu cesty. Tímto opatřením je maximálně přípustnou hodnotu, prostřednictvím druhé vypínací 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 motor pohonu bývá různý a to v závislosti na případné váze dveřních křídel, popřípadě na jejich umístění. Z tohoto důvodu musí být charakteristiky motoru uloženy ve stálé paměti, kterou může být například elektricky

Ί vymažatelná permanentní reprogramovatelná parně t. 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 daného, volitelného časového intervalu, zabezpečit testování pohonu z hlediska dodržování maximálních sil na hlavní a vedlejší zavírací hraně před každým pohybem. Na obr. 1 je znázorněno průběhové schéma, ve kterém je požadovaná hodnota 1 aktivizována povelem startu 20. Požadovaná hodnota dodá maximálně přípustný motorový proud, který leží nad hodnotou přípustného proudu pro provoz dveří. Rovněž tento maximálně přípustný motorový proud je na základě zaváděcího pohybu popřípadě programováním, uložen ve stálé paměti. Následně na to je motor pohonu prostřednictvím příkazu start uveden do činnosti. Prostřednictvím evidence motorového proudu 3 je uložena do paměti velikost narůstajícího motorového proudu v náběhové fázi. Leží-li jeho skutečná hodnota pod maximálně přípustnou hodnotou, je prostřednictvím výběru 10 tato hodnota dále předána do podprogramu k porovnání požadované hodnoty 5. Požadovaná hodnota motorového proudu je v porovnání motorového proudu dále zpracována, hodnota 6 je větší než přípustná hodnota, je prostřednictvím ohlášení nižší skutečná hodnota 13 tato hodnota předána dále do vyhodnocení test negativní 9. Tím, že test dopadl negativně, přejde povel 18 na konec program testu 19. V předem určeném čase může být tento test bezprostředně na to, nebo k jakémukoliv pozdějšímu časovému okamžiku podle přání uživatele znovu opakován. Má-li však přeci jen proud se skutečnou hodnotou 6 V případě, že skutečná δ

motoru nižší hodnotu, než je maximální přípustná hodnota, je pak tato hodnota programem průbéhu dále převedena na časovou základnu 7 t . Jestliže leží celkový časový průběh uvnitř ~ 2 předem stanoveného časového úseku t^, je tento časový průběh nahlášen prostřednictvím oznámení testu 15 do vyhodnocení testu 8. Vyhodnocení testu 8 oznámí, že test proběhl pozitivně a tím tedy pohon odpovídá požadovanému chodu. To je pak oznámeno prostřednictvím povelů 17 do ukončení testu

19. Opakování testu nemůže být pro tento pohyb uskutečněno k jakémukoliv pozdějšímu časovému bodu. Má-li však motorový proud hodnotu vyšší, než je přípustná hodnota, je prostřednictvím časové základny 7 a zpětného vedení 14 test obnoven a skutečná hodnota 6 motorového proudu přivedena zpět. Uskuteční-li se v rozmezí časového úseku základny 7 odpovídající snížení motorového jak bylo dříve popsáno, nahlášeno pozitivní ukončení testu. Není-li pohon schopen udržovat motorový proud v předem stanoveném časovém t časové 2 proudu, tak je, úseku t z předem 2 tato skutečnost prostřednictvím skutečné hodnoty 6 a hlášeni stanovených mezích, je íé hodn oznámeno jako negativní výsledek testu 9.

Další programová větev je vytvořena v takové formě, že je-li motorový proud nižší než jeho přípustná hodnota, je tato hodnota z evidence motorového proudu 3 prostřednictvím výběru 11 nahlášena na časovou základnu 4 t . V případě, že tento čas nebyl překročen, je tato skutečnost přes oznámení testu 19 nahlášena do vyhodnocení testu 8 k pozitivnímu zakončení testu. Probíhá-li však test v rámci časové základny 4 negativně, je to přes zpětné vedení 12 nahlášeno zpět na evidenci motorového proudu 3, kde pak může být v rámci předem stanoveného času prostřednictvím programu určeno, zda test je pozitivní nebo negativní.

Na obr. 2 znázorňuje spodní křivka 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. 1, jsou testovány možnosti pohonu a tím i docílené maximální síly působící mezi hlavní a vedlejší zavírací hranou. Z průběhu skutečné hodnoty 23 motorového proudu je zřejmé, že celý test musí proběhnou v časovém úseku t 21 a t^ 22. Tato křivka rovněž naznačuje, že maximální motorový proud pro časový úsek 22 leží nad maximálně přípustným motorovým proudem 26. Dráha, kterou urazí křídla dveří během tohoto času, je zanedbatelně malá.

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

Claims (7)

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 proti sobě se pohybujících zavíracích hranách dveří v závislosti na průběhu programu, vyznačující se tím, že pohonný systém s momentovou charakteristikou motoru uloženou v paměti je počátkem každého pohybu dveřních křidel překontr ol ován.

2. Způsob regulace automatických dveří podle nároku 1, vyznačující se tím, že kontrola prostřednictvím programu je prováděna podle následujících kroků a kritérií:

a) v rozběhové fázi motoru pohonu předem stanovená požadovaná hodnota motorového proudu překračuje hodnotu v paměti uložené charakteristiky,

b) start motoru pohonu,

c) měření skutečné hodnoty motorového proudu,

d) kontrola maximální skutečné hodnoty motorového proudu v maximálním časovém úseku t (21),

e) při překročení maximálně přípustné požadované hodnoty motorového proudu následuje snížení této požadované hodnoty v předem stanoveném časovém intervalu na hodnotu, která leží pod charakteristikou uloženou v paměti,

Ό

XH

X o>

σ o σ o

cn σ

o

C/X

OC

C/i (\S (O σ>

o

c) je-li maximálně přípustná hodnota (26) motorového proudu překročena, a nedosáhne-li se snížení maximálně přípustné hodnoty (26) motorového proudu v maximálním časovém intervalu t (22), pohon 2 automaticky vyřazen z provozu.

3. Způsob regulace automatických dveří podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že při překročení maximálně přípustné požadované hodnoty momentové charakteristiky motoru mimo časové úseky t (21) a t (22) následuje rychlé odpojení 1 2 motoru pohonu.

4. Způsob regulace automatických dveří podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že pro zjištění charakteristiky motoru jsou ve fázi zaváděcího pohybu zjišťovány motorový proud, motorové napětí a příslušné otáčky motoru, které jsou uloženy v paměti ovládací jednotky.

5. Způsob regulace automatických dveří podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že charakteristiky motoru jsou programovátelné.

6. Způsob regulace automatických dveří podle nároků 4 a 5, vyznačující se tím, že motorové charakteristiky jsou uloženy v elektricky vymažatelné permanentní reprogramovatelné paměti.

7. Způsob regulace automatických dveří podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že motor pohonu je regulován prostřednictvím pulzní šířkové modulace.