一种自动门控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一直自动门控制系统，包括PLC主控制器及其外围电路、红外探测器、门运行位置检测和报警电路、步进电机控制器、控制方式切换电路和自动门保护电路。本发明采用可编程控制器PLC作为自动门主控制器，充分发挥了其高可靠性和抗干扰性的特点，MC33033专用控制芯片来控制无刷直流电机，大大提高了自动门系统的安全性和可靠性。热释电红外传感器检测有无人靠近自动门，灵敏度高，不受外界环境影响，安装和维护起来也比较方便。
【专利说明】一种自动门控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基自动门系统，具体涉及一种采用PLC作为自动门的主控制器的平滑自动门控制系统。
【背景技术】
[0002]自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用。1930年，美国史丹利率先推出世界上第一樘自动门(此史料记载于纽约时报)。其后，世界第一自动门品牌多玛在1945年将油压式、空气式自动门广泛推向市场，新建大楼的正门也开始使用了。
[0003]1962年，电气式已开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。当初，用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难，只好进行油压、空压的速度控制，但转换能源利用效率很低，然而伴随着电气控制的技术发展，现在电气控制技术已经成熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。各种基于单片机和可编程控制器(PLC)控制的自动门智能控制系统得到了深入的发展。
[0004]自动门系统的核心部分是控制器，该部分对系统的运行至关重要，然而目前市场上自动门控制器的种类单一且相关的研究也较少。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提出一种自动门系统，采用高性能的自动门主控制器，高效率直流电机，不发热无噪音。可探测传感器来探测有无人靠近自动门，必要的位置传感器来感知自动门的运行位置，通过必要的电机驱动电路来实现电机的正反转从而控制自动门的开启和关闭。门运行过程中，必需的传感器对遇到障碍物时的自动门运行障碍进行检测和报警，起到电路保护功能。
[0006]本发明为达到上述目的，采用如下技术方案:
一种自动门系统，包括PLC主控制器、驱动电机及其控制电路、探测感应电路、门位置感应电路、门检测报警电路、自动门保护电路以及系统总线。所述电机与门连接，电机与电机控制器相连之后与PLC主控制器连接，探测感应器、门位置感应电路、自动门保护装置通过系统总线与主控制器连接；
其中所述探测感应器在有人或者物体接近时，以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电信号，经放大处理后将开关信号传给PLC ；
自动门系统初始化，包括表示开关门过程各阶段变量的初始化、终端设置等，PLC根据输入信号进行不同的处理，PLC通过接收停止、手动关门按钮信号、手动开门按钮信号、人体感应信号来调用相应的子程序，进而控制电机的正反转，达到开关门的功能；若发现运行异常，则进入故障处理程序，输出报警信息；
直流无刷电机，即有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等特点，又有直流电机运行效率高、调剂性能好等特性，而且由于不受机械换向的限制，易于做到大容量、高转速，由于无刷直流电机的结构简单、运行可靠等优点，本方案的驱动电机采用直流无刷电机。
[0007]热释电红外探测器是一种新型的热探测器，它是利用某些材料的热释电效应探测辐射能量的器件。由于热释电信号正比于器件温升随时间的变化率，而不像通常热探测器那样需要有个热平衡过程，因此，热释电探测器的响应速度比其他热探测器快得多。它不但可以工作于低频，而且能工作于高频，目前最好的热释电探测器的探测率可以高达5-1Os cmHz'/2 w-l，已经超过了所有的室温热探测器。因而热释电探测器不仅具有室温工
作、光谱响应宽等热探测器的共同优点，而且也是探测率最高、频率响应最宽的热探测器。同时，它还能鉴别出运动的生物与其他非生物，不需要用红外线或电磁波等发射源，具有灵敏度高、控制范围大、隐蔽性好、可流动安装等特点。
[0008]门位置感应电路是选用两个行程开关，一个用于检测门完全打开时的位置，叫开门极限开关，一个用于检测门完全关闭时的位置，叫关门极限开关。
[0009]在门运行过程中，有时会遇到障碍物阻止它的运行。下面具体分析，如果是在开门过程中出现这种情况，有可能是途中遇到障碍，或者是开门限位开关坏了，停止运行并报警；如是关门时出现这种情况，有可能挤到人或物了，应向相反方向运行，给出报警信号。因此必须设置一个传感器检测在关门过程中有无人或物体在门的中间。
[0010]主动式红外线防夹感应器，其由发射特定频率的红外线发射器与接收器组成，其红外线频率与自然界及人体的红外线不同。在关门过程中当人或物阻挡时，接收器收不到光信号产生一个负脉冲，该脉冲作为PLC的一个中断信号，PLC控制门体向相反方向运动。在防止碰人或物的同时，保护自动门电机不会因过载而烧坏。
[0011]无填料封闭管式熔断器RMlO系列，熔管采用纤维物制成，熔体采用变截面的锌合金片制成。当发生短路故障时，熔体在最细处熔断，并且多处同时熔断，有助于提高分断能力。熔体熔断时，电弧被限制在封闭管内，不会向外喷出，故使用起来较为安全。另外在熔断过程中，纤维熔管的部分纤维物因受热而分解，产生高压气体，使电弧很快熄灭，从而提高了熔断器的分断能力。
[0012]所以用这种无填料封闭管式熔断器与刀开关组成熔断器式刀开关使用，用于PLC控制电路中，起连续过载和短路保护作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的自动门系统示意图。
[0014]图2 PLC控制原理框图。
[0015]图3主程序流程图。
[0016]图4开门子程序流程图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明和描述。
[0018]PLC的扫描工作方式与电器控制的工作原理明显不同。电器控制装置采用硬逻辑的并行工作方式，如果某个继电器的线圈通电或断电，那么该继电器的所有常开和常闭触点不论处在控制线路的哪个位置上，都会立即同时动作；而？^采用扫描工作方式(串行工作方式)，如果某个软继电器的线圈被接通或断开，其所有的触点不会立即动作，必须等扫描到该时才会动作。但由于PLC的扫描速度快，通常PLC与电器控制装置在I/O的处理结果上并没有什么差别。
[0019]当PLC运行时，是通过执行反映控制要求的用户程序来完成控制任务的，需要执行众多的操作，但CPU不可能同时去执行多个操作，它只能按分时操作(串行工作)方式，每一次执行一个操作，按顺序逐个执行。由于CPU的运算处理速度很快，所以从宏观上来看，PLC外部出现的结果似乎是同时(并行)完成的。这种串行工作过程称为PLC的扫描工作方式。
[0020]用扫描工作方式执行用户程序时，扫描是从第一条程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储顺序的先后，逐条执行用户程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描执行，周而复始重复运行。
[0021]系统初始化包括表示开关门过程各阶段变量的初始化、终端设置等，PLC根据输入信号进行不同的处理。PLC通过接收停止、手动关门按钮信号、手动开门按钮信号、人体感应信号来调用相应的子程序，进而控制电机的正反转，达到开关门的功能。
[0022]系统初始化包括表示开关门过程各阶段变量的初始化、终端设置等，PLC根据输入信号进行不同的处理。开门时，首先检测关门极限信号是否有效，若有效，说明门是完全关闭的，对行程变量清0，否则设置PLC高速脉冲输出参数，并检测电机运行，电机每转一圈行程变量加一，最后检测开门极限，若有效，则电机停止，如图3所示。
[0023]关门时，首先检测手动关门或人体感应信号在本次有效后是否初次调用关门子程序，如图4所示，若是则设置PLC高速脉冲输出参数，输出电机驱动信号，驱动电机反转。然后检测电机运行，电机每转一圈行程变量减一，最后检测开门极限是否有效，若有效则门已完全关闭，电机停止。
【权利要求】
1.一种自动门系统，包括PLC主控制器、驱动电机及其控制电路、探测感应电路、门位置感应电路、门检测报警电路、自动门保护电路以及系统总线； 所述电机与门连接，电机与电机控制器相连之后与PLC主控制器连接，探测感应器、门位置感应电路、自动门保护装置通过系统总线与主控制器连接； 其中所述探测感应器在有人或者物体接近时，以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电信号，经放大处理后将开关信号传给PLC ； 自动门系统初始化，包括表示开关门过程各阶段变量的初始化、终端设置等，PLC根据输入信号进行不同的处理，PLC通过接收停止、手动关门按钮信号、手动开门按钮信号、人体感应信号来调用相应的子程序，进而控制电机的正反转，达到开关门的功能；若发现运行异常，则进入故障处理程序，输出报警信息。
2.根据权利要求1所述自动门系统，其特征在于，所述电机是直流无刷电机。
3.根据权利要求1所述自动门系统，其特征在于，所述探测感应器是采用热释电红外探测器。
4.根据权利要求1所述自动门系统，其特征在于，所述门位置感应电路是选用两个行程开关，一个用于检测门完全打开时的位置，叫开门极限开关，一个用于检测门完全关闭时的位置，叫关门极限开关。
5.根据权利要求1所述自动门系统，其特征在于，所述保护电路是连接一个无填料封闭管式熔断器，当发生短路及过载时自动切断电源。
【文档编号】G05B19/05GK103485646SQ201310459028
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年10月7日 优先权日:2013年10月7日
【发明者】米振宇 申请人:米振宇