PL175789B1

PL175789B1 - Układ sterowania i regulowania drzwi, napędzanych przez elektromechaniczny silnik

Info

Publication number: PL175789B1
Application number: PL94310081A
Authority: PL
Inventors: Jürgen Stark
Original assignee: Dorma Gmbh & Co Kg
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1994-11-02
Publication date: 1999-02-26
Also published as: DK0681715T3; FI953628A0; CZ195395A3; HU9501123D0; CN1115188A; EP0681715B1; GR950300066T1; WO1995015517A1; FI953628A7; CN1046358C; SK95895A3; FI114345B; SK281148B6; US5625266A; JPH08501611A; HUT72207A; DE4340715C1; DE4345232A1; ES2078209T1; HU215688B

Abstract

1. Uklad sterowania i regulowania drzwi, napedzanych przez elektromechaniczny sil- nik napedowy, których przebieg ruchu jest sterowany przez czujniki, a silnik napedowy jest polaczony z zespolem sterowania, zawie- rajacym mikroprocesor, znamienny tym, ze do zespolu sterowania (1) jest przylaczony dodatkowy blok kontroli bezpieczenstwa (27), którego sygnal wyjsciowy poprzez la- cze (28) jest doprowadzony do bloku mel- dunku blednego (47), który jest przylaczony bezposrednio do silnika napedowego (33), a zespól sterowania (1) jest polaczony z blo- kiem serwisowym (66). PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ sterowania i regulowania drzwi napędzanych przez elektromechaniczny silnik.

Istnieją różnorodne rodzaje automatycznych drzwi, jak drzwi obrotowe, drzwi suwane, drzwi przesuwane po łuku, drzwi składane, itd., które są napędzane przez silnik elektryczny.

Do ich sterowania i regulowania są stosowane układy, w których blok sterujący jest wyposażony w mikroprocesor, który na podstawie przebiegu programu, w połączeniu z zewnętrznie przyłączonymi czujnikami lub innymi urządzeniami zabezpieczającymi podejmuje sterowanie i regulowanie przyłączonych drzwi.

Z opisu DE 39 40 762 są znane drzwi, które są wyposażone w zespół zabezpieczający, w którym są gromadzone i przerabiane ważne dane, niezbędne do prawidłowego, bezpośredniego funkcjonowania drzwi.

Drzwi obrotowe, które są sterowane i regulowane za pomocą systemu wielozadaniowego są znane z opisu DE 42 07 705. System ten zawiera blok przeróbki danych, w którym są gromadzone wszystkie dane, dotyczące działania drzwi, przy czym blok sterujący i mikroprocesor są wewnętrznie samokontrolowane.

Jednakże żaden ze wszystkich układów sterujących lub systemów dla automatycznych drzwi, znajdujących się w handlu, nie jest w stanie zapewnić podwójnego zabezpieczenia niezbędnego przy automatycznych drzwiach, stosowanych w miejscach publicznych o dużym natężeniu ruchu.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie układu sterowania i regulowania, który zapewniałby podwyższony poziom bezpieczeństwa dla automatycznie pracujących drzwi i to niezależnie od ich rodzaju.

Zadanie zostało rozwiązane zgodnie z wynalazkiem dzięki temu, że do zespołu sterowania jest przyłączony dodatkowy blok kontroli bezpieczeństwa, którego sygnał wyjściowy poprzez

175 789 łącze jest doprowadzony do bloku meldunku błędnego, który jest przyłączony bezpośrednio do silnika napędowego, a zespół sterowany jest połączony z blokiem serwisowym.

Korzystnie blok meldunku błędnego jest połączony z kontrolnym zegarem, przyłączonym do zespołu sterowania.

Według wynalazku blok kontroli bezpieczeństwa i zespół sterowania są połączone z koderem przyłączonym do silnika napędowego, do którego jest przyłączony blok kontroli prądu, przyłączony do zespołu sterowania.

Korzystnie blok kontroli bezpieczeństwa jest połączony z włącznikiem start/kasowanie, przyłączonym do zespołu sterowania, który jest połączony ze wskaźnikiem błędu, a blok kontroli bezpieczeństwa, ze wskaźnikiem błędu.

Obok normalnej przeróbki sygnałów wejściowych, jaka jest dokonywana przez mikroprocesor zespołu sterowania, sygnały ważne dla bezpieczeństwa, które przychodzą od czujników lub włączników, są kierowane także jednocześnie do bloku kontroli bezpieczeństwa. Blok kontroli bezpieczeństwa według ustalonych kryteriów rozstrzyga, czy błąd rzeczywiście istnieje w układzie i czy ten błąd musi prowadzić do zatrzymania drzwi. Jeżeli istnieje błąd ważny dla bezpieczeństwa, to zostaje poinformowany o nim blok meldunku błędnego, który ze swojej strony dba o to, żeby silnik napędowy został zatrzymany. Dzięki temu został stworzony quasi dodatkowy lub dwukanałowy system zabezpieczenia, który zapewnia, że przy wypadnięciu jednej ścieżki bezpieczeństwa, istnieje ścieżka bezpieczeństwa zespołu sterującego i ścieżka bezpieczeństwa bloku kontroli bezpieczeństwa tak, że w każdym przypadku przyłączone drzwi mogą być zatrzymane bez powodowania przy tym jakichkolwiek uszkodzeń w rozpatrywanym obszarze komunikacyjnym.

Istotne jest również to, że kontrolny zegar nie znajduje się wewnątrz zespołu sterowania, lecz na zewnątrz tak, że przy uszkodzeniu mikroprocesora w zespole sterowania system automatycznie przechodzi w stan zatrzymania drzwi. Pewne uruchomienie systemu jest możliwe tylko przez ręczny przycisk start/kasowanie.

Dzięki blokowi serwisowemu, który jest przyłączony do zespołu sterowania, personel obsługowy ma możność przeprowadzenia badania całego systemu za pomocą wszystkich ważnych dla bezpieczeństwa zabiegów. Może to przykładowo odbywać się przez ręczne kolejne włączanie poszczególnych włączników.

Wszystkie występujące błędy są wskazywane albo na oddzielnym wskaźniku błędów lub także w meldunku błędu w bloku kontroli bezpieczeństwa. Może to być przeprowadzone albo akustycznie lub optycznie albo jednocześnie.

Przedmiot wynalazkujest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat układu sterowania i regulowania, fig. 2 - blok kontroli bezpieczeństwa, fig. 3 - wycinek układu z fig. 1, a fig. 4 - blok serwisowy ze sterowaniem mikroprocesorowym.

Na fig. 1 jest przedstawiony podstawowy układ sterowania, który nie zależy od przyłączonego rodzaju drzwi i dlatego może być stosowany we wszystkich systemach sterowania i/lub regulowania automatycznych drzwi.

Informacje zawarte w różnych programach 2, 5,7 są kierowane za pomocą łączy 6, 8, 18 do zespołu sterowania 1, do którego są również przyłączone za pomocą łączy 10,12, 14, 16, 18 ważne dla bezpieczeństwa pracy drzwi elementy, takie jak czujnik 9, blokada 11, czujnik 13, włącznik 15, wyłącznik bezpieczeństwa 17. Ponadto do zespołu sterowania 1 przez łącza 20, 22 i 66a jest przyłączony czujnik pomiaru prędkości 21 oraz jednostka serwisowa 66.

Blok kontroli bezpieczeństwa 27 jest połączony poprzez złącze 29, 30 z zespołem sterowania 1 przez łącze 50 ze złączem 23, prowadzącym do zespołu sterowania 1 i do przycisku start/kasowanie 24 oraz przez łącze 28 z blokiem meldunku błędnego 47, która poprzez łącze 46 jest połączona z zespołem sterowania 1.

Do złącza 30, prowadzącego do zespołu sterowania 1 jest również przyłączony koder 31, z którym przez złącze 32 jest przyłączony silnik napędowy 33 dla automatycznych drzwi. Silnik napędowy 33 przez blok sterujący 38 ze stykami 36,37 jest przyłączony do zespołu sterowania 1 i przez łącze 39 z blokiem kontroli prądu 65, który z kolei jest połączony przez łącze 35 z zespołem sterowania 1. Ze stykami 36 współpracuje przekaźnik 34, połączony przez łącze 45 z

175 789 blokiem meldunku błędnego 47. Łącze 45 jest przyłączone do łącza 44, prowadzącego do zespołu sterowania 1, oraz do łącza 48, prowadzącego do bloku wskaźnika błędu 49. Natomiast ze stykami 37 współpracuje przekaźnik 35, połączony z zespołem sterowania 1 przez łącze 43, które poprzez łącze 42 jest połączone z blokiem meldunku błędnego 47. Do zespołu sterowania 1 jest przyłączony przez złącze 26 blok kontrolny 25, w postaci licznika zegarowego, który przez łącze 40 jest przyłączony do bloku meldunku błędnego 47.

Działanie takiego układu w odniesieniu do drzwi obrotowych jest następujące:

Przykładowo czujnik 9 z chwilą zbliżenia się do drzwi osoby wysyła sygnał, który przez łącze 10 dociera do zespołu sterowania 1. W zespole sterującym 1 mikroprocesor stwierdza, iż skrzydło drzwiowe powinno obracać się, dlatego też przez blok sterujący 38 i styki 36 i 37 przekaźnika 34 i 35 odpowiedni sygnał jest kierowany do silnika napędowego 33, który porusza skrzydło drzwiowe. Jednocześnie przez łącze 32 sygnał o ruchu obrotowym silnika napędowego 33 jest kierowany do kodera 31, który po pierwsze kieruje meldunek zwrotny do zespołu sterującego 1, który dzięki temu jest poinformowany o prędkości obrotowej i kierunku obrotów na podstawie zmagazynowanych danych w pamięci podejmuje ich sprawdzanie, i przez łącze 29 do bloku kontroli bezpieczeństwa 27. Poza tym silnik napędowy 33 przez łącze 39 przesyła sygnał do bloku kontroli prądu 65, który sprawdza, czy prąd dochodzi do silnika napędowego 33 i przesyła przez łącze 41 odpowiedni sygnał do zespołu sterowania 1, dzięki czemu obwód regulacji jest zamknięty i zespół sterowania 1 może rozpocząć sprawdzanie prędkości obrotowej i prądu silnikowego.

Informacje dostarczane do bloku kontroli bezpieczeństwa 27 są jeszcze raz sprawdzane, jak to będzie wyjaśnione w związku z fig. 2.

Jeżeli blok kontroli bezpieczeństwa 27 ustali błąd meldunku, to przez łącze 28 sygnał jest kierowany bezpośrednio do bloku meldunku błędnego 47, który przez łącza 42 i 45 jest kierowany do przekaźników 34 i 35 silnika napędowego 33. Poza tym sygnał z bloku bezpieczeństwa 27 przez łącze 50 jest podawany do przycisku start/kasowanie 24. Drzwi z powodu wykrycia błędu są natychmiast zatrzymane. Aby zapewnić właściwą pracę zespołu sterowania 1 jego sygnał wyjściowy jest przez łącze 26 kierowany do kontrolnego zegara 25, który ze swojej strony dostarcza sygnał przez łącze 40 do bloku meldunku błędnego 47. Blok meldunku błędnego 47 jest testowany przez zespół sterowania 1 poprzez łącze 46, co powoduje aktywację przekaźnika 34. Meldunek powrotny, że przekaźnik 34 został wysterowany, następuje przez łącze 44 do sterowania mikroprocesorowego 1. Przekaźnik 34 przerywa swoimi stykami 36 zespół sterowania 38 silnika 33. Jednocześnie ze sterowaniem przekaźnika 34 jest aktywowane także łącze 48 wskaźnika błędu 49, który uruchamia sygnał akustyczny i/lub wskaźnik optyczny, przez co osoba obsługująca, względnie pracownik serwisu bezpośrednio wie, jaki błąd wystąpił w systemie sterowania.

Inne urządzenie zabezpieczające polega na tym, że silnik napędowy 33 poprzez łącze 39 jest połączony z blokiem kontroli prądu 65, który przez łącze 41 doprowadza ciągłe jego sygnały do zespołu sterowania 1.

Przełącznik 19, służący do wybierania prędkości poprzez łącze 20, jest przyłączony do zespołu sterowania 1. Blok 21 poprzez łącze 22 informuje zespół sterowania 1, że drzwi obrotowe znajdują się w położeniu spoczynkowym (położenie-X).

Poza opisaną pracą automatyczną, do zespołu sterującego 1 jest przyłączony blok serwisowy 66, którego działanie będzie poniżej opisane.

Figura 2 przedstawia schemat blokowy jednostki kontroli bezpieczeństwa 27.

Do łącza 3 (fig. 1) jest przyłączony multiwibrator jednostabilny 56 połączony przez łącze 71 z koniunktorem 59 oraz z łączem 57, prowadzącym do łącza 50 (fig. 1) oraz z sumatorem 53. Do sumatora 53 jest przyłączony zespół kasowania hamowania 51 oraz przerzutnik RS 54, do którego od łącza 3 prowadzi łącze 55. Przerzutnik RS 54 przez łącze 61 jest połączony z koniunktorem 60, który przez łącze 73 jest połączony z koniunktorem 59, który przez łącze 72 jest połączone z multiwibratoremjednostabilnym 58 przyłączonym do łącza 29 i łącza 50 (fig. 1), które przez łącze 57 jest połączone z przerzutnikiem RS 63, do którego jest przyłączone łącze 62 prowadzone od koniunktora 60. Przerzutnik RS 63 jest połączony z łączem 28 (fig. 1) oraz ze wskaźnikiem błędu 64.

175 789

Sposób działania jednostki kontroli bezpieczeństwa 27 jest następujący: Jeżeli drzwi były zahamowane przez zespół sterowania, to w celu ich wprawienia w ruch sygnał z zespołów kasowanie hamowania 51 jest dostarczany przez łącze 52 do komparatora 53. Ten komparator 53 przy sygnale > lub = 1 jest łączony z przerzutnikiem RS 54. A zatem przerzutnik RS 54 jest aktywowany i przy dostarczeniu sygnału stop przez łącze 3, w połączeniu z łączem 55, może być przestawiony na swoje wyjście S. Przerzutnik RS 54 dostarcza obrobiony sygnał przez łącze 61 do koniunktora 60. Jednocześnie ten sygnał stop jest podawany do multiwibratora jednostabilnego 56, który jest dzięki temu wyzwalany i wytwarza dla określonego przedziału czasu zależny, od drogi hamowania drzwi, sygnał niskiego poziomu. Ten czas jest czasem oczekiwania, w którym normalnie sterowany zespół sterowania 1 musi zatrzymać drzwi. Po nastawionym czasie multiwibrator jednostabilny 56 powraca ponownie do 1 i podaje tę informację przez łącze 71 do koniunktora 59. Jeżeli wewnątrz ustalonego czasu, który jest zależny od rodzaju przyłączonych drzwi, silnik napędowy 33 nie będzie w stanie postoju, to koder 31 dostarcza przez łącze 29 dalszy swój impuls do multiwibratorajednostabilnego 58. Wyjście multiwibratora jednostabilnego 58 również prowadzi przez łącze 72 do koniunktora 59. Jeżeli do obu wyjść koniunktora 59 dochodzą sygnały wysokiego poziomu, to wyjście koniunktora 59 jest tak samo przełączane na wysoki poziom i przenosi te informacje przez złącza 73 do koniunktora 60. Ponieważ w tym przypadku drzwi jeszcze nie są zatrzymane, także przez łącze 61 jest podawany od przerzutnika RS 54 sygnał wysoki poziom do drugiego wejścia koniunktora 60.

Z tego powodu wyjście koniunktora 60jest również obciążone sygnałem wysoki poziom, który przez łącze 62 jest podany do przerzutnika RS 63.

Przez to przerzutnik RS 63 wychyla się i przez łącze 28 melduje o błędzie w systemie do bloku meldunku błędnego 47, który następnie ze swojej strony, jak już opisano, przeprowadza silnik napędowy 33 w stan zatrzymania. Jednocześnie jest zasilany blok wskaźnik błędu 64, który sygnalizuje, że drzwi zostały zatrzymane przez blok kontroli bezpieczeństwa 27. Najpierw przez przycisk start/kasowanie 24 drzwi mogą być ponownie przygotowane do pracy. Jak już wspomniano, przycisk start/kasowanie 24 jest przez łącze 50 przyłączony do bloku kontroli bezpieczeństwa 27, w którym jego sygnał przez łącza 57 multiwibratora jednostabilnego 56 i 58 oraz przerzutnik RS 63 jest ponownie cofany.

Jeżeli w takim przypadku zespół sterowania 1 jest w położeniu, które przeprowadza normalne hamowanie drzwi, to sygnał z zespołu kasowanie/hamowanie 51 jest podawany także do komparatora 53, dzięki czemu jest możliwe ponowne aktywowanie dla kontroli także przerzutnika RS 54, który w swojej pamięci ma zmagazynowany stop bezpieczeństwa. Opisany rodzaj włączania systemu pracuje, niezależnie od sterowania zespołu sterowania 1,jako dwukanałowa kontrola bezpieczeństwa.

Opisany rodzaj włączania naturalnie może być jak to jest przedstawione na fig. 3, realizowany dla wszystkich innych sygnałów wejściowych z elementów 5,7,9, 11,13,15,19 i 21, które z jednej strony są kierowane bezpośrednio do zespołu sterowania 1, a z drugiej strony są także używane bezpośrednio w jednostce bloku kontroli bezpieczeństwa 27.

Figura 3 pokazuje wycinek układu z fig. 1, w którym wszystkie wyjścia informacyjne 2, 5,7, 9911,13,15,17,19 i 21 są kierowane nie tylko do zespołu sterowania 1, ale także do bloku kontroli bezpieczeństwa 27, co oznacza zwiększenie kontroli bezpieczeństwa wszystkich informacji. Blok kontroli bezpieczeństwa 27 jest połączony bezpośrednio przez łącze 28 z blokiem meldunku błędnego 47, którego tak jak na fig. 1 jest połączony z przekaźnikami 34 i 35 i przez łącze 50 z przyciskiem kasowanie/start 24. Jak już wspomniano, jeżeli z powodu błędu blok kontroli bezpieczeństwa 27 spowodował zatrzymanie drzwi, a więc wyłączenie z pracy silnika napędowego, to ponowne jego uruchomienie jest możliwe tylko przez przycisk kasowanie/start 24. Dzięki czemu jest zwiększone bezpieczeństwo pracy drzwi.

Figura 4 pokazuje wycinek układu z fig. 1, mianowicie blok serwisowy 66, który przez łącze 78 jest połączony z zespołem sterowania 1 i służy do sprawdzania właściwej pracy drzwi, a więc sprawdzanie zespołu sterowania 1 i bloku kontroli bezpieczeństwa 27.

Jeżeli przykładowo jest symulowany rozkaz z przycisku stop/test 67 to przez łącze 74 jest podawany sygnał do zespołu sterowania 1, który wyłącza sterowanie mikroprocerowe i przez

175 789 łącze 29 (fig. 1) jest testowany blok kontroli bezpieczeństwa 27, a więc ten sygnałjest kierowany do multiwibratora jednostabilnego 58.

Pozostałe włączniki: praca automatyczna 68, podtrzymywanie pracy 69 i ustawianie położenia zamkniętego 70, służą do wytwarzania sygnałów jakie są dostarczane przez łącza 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20 lub 22 do zespołu sterowania 1. Jeżeli przykładowo jest uruchomiony włącznik, praca automatyczna 68, to jego sygnał jest przez łącze 75 podawany do zespołu sterowania 1 i jest sprawdzane, czy istnieją w nim informacje o pracy drzwi. Włącznik podtrzymywanie pracy 69 służy do sprawdzania pracy, w której drzwi obrotowe nie mają pełnej prędkości obwodowej lecz osoba, która przechodzi przez drzwi przykładu na skrzydło drzwi określoną siłą, niezbędną do jego obrotu. Włącznik ustawiania położenia zamkniętego 70 ustawia czteroskrzydłowe drzwi w położeniu x, to znaczy w położeniu zamknięcia nocnego, lub położenia spoczynkowego, w którym przestrzeń drzwi obrotowychjest całkowicie wolna i osoby nie mogą przechodzić przez drzwi. A więc blok serwisowy 66 pozwala kolejno przeprowadzać testowanie całego układu, a więc na sprawdzenie, czy wszystkie funkcje układu sterowania i regulowania są prawidłowe, to znaczy, czy mieszczą się w tolerancji ustalonej przez wytwórcę. Osoba przeprowadzająca test za pomocą bloku serwisowego 66 za pomocą odłożonych w pamięci informacji sprawdzać prawidłowe działanie drzwi i błyskawicznie wykrywać usterki i im zapobiegać.

175 789

IX (X

CM

Κ •J

175 789

F ϊο. 4

175 789

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Układ sterowania i regulowania drzwi, napędzanych przez elektromechaniczny silnik napędowy, których przebieg ruchu jest sterowany przez czujniki, a silnik napędowy jest połączony z zespołem sterowania, zawierającym mikroprocesor, znamienny tym, że do zespołu sterowania (1) jest przyłączony dodatkowy blok kontroli bezpieczeństwa (27), którego sygnał wyjściowy poprzez łącze (28) jest doprowadzony do bloku meldunku błędnego (47), który jest przyłączony bezpośrednio do silnika napędowego (33), a zespół sterowania (1) jest połączony z blokiem serwisowym (66).
2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że blok meldunku błędnego (47)jest połączony z kontrolnym zegarem (25), przyłączonym do zespołu sterowania (1).
3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że blok kontroli bezpieczeństwa (27) i zespół sterowania (1) są połączone z koderem (31) przyłączonym do silnika napędowego (33).
4. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że do silnika napędowego (33) jest przyłączony blok kontroli prądu (65), przyłączony do zespołu sterowania (1).
5. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że blok kontroli bezpieczeństwa (27) jest połączony z włącznikiem start/kasowanie (24), przyłączonym do zespołu sterowania (1).
6. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zespół sterowania (1) jest połączony ze wskaźnikiem błędu (49), a blok kontroli bezpieczeństwa (27) ze wskaźnikiem błędu (64).