專利名稱：防護(hù)門自動(dòng)控制裝置的制作方法
專利說(shuō)明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及防護(hù)門即密閉門的自動(dòng)控制裝置。
二背景技術(shù)：
防護(hù)(密閉)門是人防(國(guó)防)工程防護(hù)的重要設(shè)施，在本來(lái)高科技條件下的戰(zhàn)爭(zhēng)中，不僅要求防護(hù)(密閉)門有足夠的抗力和密閉性能，兩且要求有可靠、快速、方便的啟閉功能。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)通信及控制技術(shù)日益成熟，建筑設(shè)備和工業(yè)設(shè)備的計(jì)算機(jī)控制日益普遍，人防(國(guó)防)工程內(nèi)都環(huán)境與設(shè)備的智能化控制系統(tǒng)也已投入使用，大大提高了工程的內(nèi)部環(huán)境保障能力和工程的維護(hù)管理水平。作為擔(dān)負(fù)防護(hù)工程的防護(hù)重任的防護(hù)門和防護(hù)密閉門，如果其門控技術(shù)還停留在手動(dòng)開啟或繼電器控制的階段，顯然不適應(yīng)未來(lái)高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)防護(hù)工程設(shè)備提出的可靠性、快速性的要求。
防護(hù)工程要在未來(lái)高技術(shù)條件下的戰(zhàn)爭(zhēng)中抵御敵精確制導(dǎo)武器的打擊，除提高主體抗力外，提高工程的口部抗力，尤其提高防護(hù)門的抗力至關(guān)重要。隨著防護(hù)(密閉)門抗力等級(jí)增加，其重量也不斷增加，手動(dòng)開啟難度也不斷增大，目前在人防(國(guó)防)工程中使用的防護(hù)(密閉)門絕大多數(shù)屬于手動(dòng)開啟的，盡管己經(jīng)研制出了采用繼電器控制的電動(dòng)門，但在實(shí)際工程使用中效果并不令人滿意，經(jīng)常出現(xiàn)一些故障防護(hù)密閉門的電機(jī)產(chǎn)生的扭矩是提供防護(hù)門自動(dòng)開啟和關(guān)閉的唯一動(dòng)力，也是監(jiān)控系統(tǒng)的核心部件，原繼電控制的電動(dòng)防護(hù)(密閉)門，存在的主要問題就是對(duì)電機(jī)缺乏保護(hù)，當(dāng)門在開啟和關(guān)閉過程中遇到阻礙時(shí)，電機(jī)在很短時(shí)間內(nèi)就會(huì)燒壞，機(jī)電配合出現(xiàn)偏差，控制動(dòng)作穩(wěn)定性不好，可靠性比較低。分析這些故障，其主要原因是采用常規(guī)繼電器控制本身存在一些固有局限，要實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制邏輯，其控制電路必然比較復(fù)雜，元器件增加較多，可靠性降抵；防護(hù)(密閉)門只能實(shí)現(xiàn)場(chǎng)開門關(guān)門的動(dòng)作，對(duì)于防護(hù)(密閉)門何時(shí)開啟何時(shí)關(guān)閉的卻不能進(jìn)行記錄。防護(hù)(密閉)門當(dāng)前的狀態(tài)(開或關(guān))只能到現(xiàn)場(chǎng)才能了解，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；只能實(shí)現(xiàn)防護(hù)門孤立局部控制，難以與其它控制系統(tǒng)如三防轉(zhuǎn)換控系制統(tǒng)相配合。
本實(shí)用新型的目的是將先進(jìn)、可靠的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)思想引入防護(hù)(密閉)門的控制裝置的設(shè)計(jì)，提高防護(hù)(密閉)門動(dòng)作的可靠性，將防護(hù)(密閉)門控制納入整個(gè)工程設(shè)備自動(dòng)化的體系，促進(jìn)防護(hù)工程自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)步，提高國(guó)防工程的維護(hù)管理水平。同時(shí)將對(duì)電動(dòng)扭矩裝置進(jìn)行改進(jìn)和保護(hù)，將原來(lái)臥式電動(dòng)扭矩裝置改進(jìn)為臥式電動(dòng)力矩扭矩裝置，采用臥式三相電動(dòng)力矩扭矩裝置，采用了力矩電機(jī)在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)受阻或電機(jī)超負(fù)荷而停止運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，十分鐘內(nèi)電機(jī)不會(huì)因停轉(zhuǎn)而損壞，從而保證本裝置及其聯(lián)動(dòng)設(shè)備完好，大大提高可靠性。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的防護(hù)門自動(dòng)控制裝置，其特征是包括PLC控制器及其電路、IC卡或射頻IC卡及識(shí)別裝置或無(wú)線遙控發(fā)射及接收裝置和電動(dòng)扭矩裝置構(gòu)成。IC卡或射頻IC卡識(shí)別裝置的輸出端連接PLC電路的數(shù)據(jù)輸入端，或無(wú)線遙控接收裝置的輸出端連接PLC電路的輸出端，PLC控制器輸出端控制電動(dòng)扭矩裝置運(yùn)行，從而控制門的開啟與關(guān)閉。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)是將臥式電動(dòng)扭矩裝置改進(jìn)為臥式電動(dòng)力矩扭矩裝置，即采用臥式三相電動(dòng)力矩扭矩裝置。
本實(shí)用新型具有如下特點(diǎn)臥式三相電動(dòng)力矩扭矩裝置確保電機(jī)的安全可靠，因?yàn)榕P式三相電動(dòng)力矩扭矩裝置堵轉(zhuǎn)時(shí)間有十分鐘，此時(shí)間內(nèi)采取相應(yīng)保護(hù)措施，電機(jī)電流不會(huì)急劇增大而燒毀電機(jī)，即防護(hù)(密閉)門從接受開啟或關(guān)閉過程遇到障礙物阻擋，可編程控制器在程序上設(shè)計(jì)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)超過3分鐘報(bào)警，提醒操作人員排除故障，超過6分鐘則電動(dòng)機(jī)自動(dòng)斷電，在此期間電機(jī)自動(dòng)阻塞(電機(jī)電流不升高)，確保電機(jī)安全?？赏ㄟ^遙控發(fā)射器和接收器來(lái)控制防護(hù)門的啟閉，或通過IC卡讀卡器識(shí)別授權(quán)卡來(lái)控制防護(hù)(密閉)門的開啟與關(guān)閉。本實(shí)用新型將先進(jìn)、可靠的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)引入防護(hù)(密閉)門的控制裝置，提高防護(hù)(密閉)門動(dòng)作的可靠性，將防護(hù)(密閉)門控制納入整個(gè)工程設(shè)備自動(dòng)化的體系。
四、圖說(shuō)明

圖1-A為本實(shí)用新型卡控框圖圖1-B為本實(shí)用新型遙控框圖圖2為本實(shí)用新型卡控結(jié)構(gòu)圖圖3為本實(shí)用新型遙控結(jié)構(gòu)圖圖4為本實(shí)用新型PLC電路圖圖5為本實(shí)用新型遙控接受解碼電路圖五具體實(shí)施方式
框圖1給出了本實(shí)用新型的主要結(jié)構(gòu)，通過與PLC的485通訊接口，在集中控制室中的上位計(jì)算機(jī)亦可以控制防護(hù)(密閉)門的啟閉，并對(duì)防護(hù)(密閉)門的開啟和關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行記錄，控制室到防護(hù)(密閉)門電控箱的距離(不加中繼器)達(dá)1200M，加中繼器可達(dá)10KM，分布式控制的防護(hù)(密閉)門可達(dá)31扇。防護(hù)(密閉)門從接受開啟或關(guān)閉的指令開始應(yīng)在18秒內(nèi)完全開啟或關(guān)閉到位。PLC電路在接收遙控接收裝置輸出信號(hào)后或在獲得射頻IC卡識(shí)別裝置的輸出端的控制信號(hào)后給防護(hù)(密閉)門以開啟或關(guān)閉的指令。當(dāng)然，也可以通過SET鍵對(duì)PLC控制，直接給出開啟或關(guān)閉的指令。可編程控制器亦通過編程控制防護(hù)(密閉)門的啟閉。
如圖所示，圖1框圖和圖2 中中央處理單元PLC采用性能可靠專為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的西門子可編程控制器，它不僅功能強(qiáng)大而且抗干擾能力強(qiáng)，其中適用小型設(shè)備控制的性能價(jià)格比高的S7-200系列可編程控制器可以滿足多種多樣的自動(dòng)化控制需要。亦可以使用S7-300。
此PLC具有緊湊的設(shè)計(jì)、良好的擴(kuò)展性、低廉的價(jià)格以及強(qiáng)大的指令，可以得到近乎完美的滿足小規(guī)模的控制，S7-200的CPU224的主要技術(shù)指標(biāo)存貯器，EEPROM程序4096byte，用戶數(shù)據(jù)2560byte本機(jī)I/O14個(gè)入口10出口，可以擴(kuò)展7個(gè)模塊，PLC電路圖用常規(guī)應(yīng)用電路，輸入口連接各種輸入信號(hào)，輸出口輸出門控信號(hào)，驅(qū)動(dòng)功率電路或放大電路、從而使繼電器和電機(jī)工作或切斷。電機(jī)上設(shè)有電流傳感器輸入至PLC輸入口。
PLC控制電動(dòng)力矩扭矩裝置堵轉(zhuǎn)時(shí)間有十分鐘，此時(shí)間內(nèi)采取相應(yīng)保護(hù)措施，可編程控制器在程序上設(shè)計(jì)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)3分鐘進(jìn)行報(bào)警，提醒操作人員排除故障，如遇特殊情況6分鐘自動(dòng)切斷電機(jī)電源，確保電機(jī)安全可靠。
指令，布爾指令執(zhí)行速度為0.37us/指令，計(jì)數(shù)器/定時(shí)器為256/256個(gè)時(shí)鐘，內(nèi)部有實(shí)是時(shí)鐘功能、有口令保護(hù)功能通訊、1個(gè)RS485口，支持PPI、MPI站、自由口；上述S7-200CPU224可以滿足整個(gè)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)分布式控制的要求。
射頻式IC卡選用近幾年來(lái)，隨著IC智能卡中的接觸式CPU卡以及非接觸式IC智能射頻卡(內(nèi)建MCU、ASIC等)技術(shù)的不斷提高及其高度的安全保密性、可靠性，此裝置有多種選擇。使之在IC智能卡領(lǐng)域中異軍突起。相應(yīng)讀/寫卡設(shè)備技術(shù)，已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域都有了很廣泛的應(yīng)用。提高工程的維護(hù)管理永平，我們選取了非接觸式IC智能射頻卡作為控制防護(hù)(密閉)門開、關(guān)的一種方式。讀卡裝置中設(shè)有特殊功能卡，即授權(quán)卡和刪除卡，如X1型讀卡裝置的最大容量為240張，用授權(quán)卡對(duì)IC卡授權(quán)，任一張卡的資料已經(jīng)在讀卡裝置中保存，用授權(quán)卡和刪除卡可以對(duì)IC的使用進(jìn)行全面和科學(xué)的管理。
圖2-4中設(shè)有CPU單元、AD轉(zhuǎn)換、R8485通訊接口電路、數(shù)字輸入口1-18，數(shù)字輸出口23-32，繼電輸出33-45。如將電機(jī)上設(shè)有電流傳感器輸入至PLC，由PLC設(shè)定程序超過6分鐘則電動(dòng)機(jī)自動(dòng)斷電，在此期間電機(jī)電流不升。
圖5所示，微型化無(wú)線遙控電路采用常規(guī)無(wú)線收發(fā)電路，但關(guān)鍵是電路設(shè)有編解碼芯片。發(fā)射電路采用與圖2中T998成對(duì)的芯片，圖5中外圍電路是常用高頻接收信號(hào)電路和AD轉(zhuǎn)換電路，接收信號(hào)并進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，由天線引入，解碼信號(hào)送到PLC，由PLC驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。圖2芯片內(nèi)部不重復(fù)密碼高達(dá)32萬(wàn)組，只有編解碼相同時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)遙控，具有良好的保密性，抗干擾能力強(qiáng)。將臥式電動(dòng)扭矩裝置改進(jìn)為為臥式電動(dòng)力矩扭矩裝置，即采用臥式三相電動(dòng)力矩扭矩裝置。電動(dòng)力矩扭矩裝置亦為常規(guī)裝置，其典型型號(hào)為YNDZ3-650。
權(quán)利要求1.防護(hù)門自動(dòng)控制裝置，其特征是包括PLC控制器及其電路、IC卡或射頻IC卡及識(shí)別裝置和電動(dòng)扭矩裝置構(gòu)成，IC卡或射頻IC卡識(shí)別裝置的輸出端連接PLC電路的數(shù)據(jù)輸入端，PLC控制器輸出端連接電動(dòng)扭矩裝置的控制端。
2.由權(quán)利要求1所述的防護(hù)門自動(dòng)控制裝置，其特征是另設(shè)有對(duì)門進(jìn)行電控的遙控裝置，無(wú)線遙控接收裝置的輸出端連接PLC電路的輸出端。
3.由權(quán)利要求1所述的防護(hù)門自動(dòng)控制裝置，其特征是電動(dòng)扭矩裝置為臥式電動(dòng)力矩扭矩裝置。
4.由權(quán)利要求1所述的防護(hù)門自動(dòng)控制裝置，其特征是PLC采用S7-200型號(hào)。
5.由權(quán)利要求1所述的防護(hù)門自動(dòng)控制裝置，其特征是電機(jī)上設(shè)有電流傳感器輸入至PLC輸入端。
專利摘要防護(hù)門自動(dòng)控制裝置，包括PLC控制器及其電路、IC卡或射頻IC卡及識(shí)別裝置或無(wú)線遙控發(fā)射及接收裝置和電動(dòng)扭矩裝置構(gòu)成。IC卡或射頻IC卡識(shí)別裝置的輸出端連接PLC電路的數(shù)據(jù)輸入端，或無(wú)線遙控接收裝置的輸出端連接PLC電路的輸出端，PLC控制器輸出端控制電動(dòng)扭矩裝置運(yùn)行，從而控制門的開啟與關(guān)閉。臥式三相電動(dòng)力矩扭矩裝置確保電機(jī)的安全可靠，因?yàn)榕P式三相電動(dòng)力矩扭矩裝置堵轉(zhuǎn)時(shí)間有十分鐘，此時(shí)間內(nèi)采取相應(yīng)保護(hù)措施，電機(jī)電流不會(huì)急劇增大而燒毀電機(jī)，即防護(hù)(密閉)門從接受開啟或關(guān)閉過程遇到障礙物阻擋，可編程控制器在程序上設(shè)計(jì)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)超過3分鐘報(bào)警。本實(shí)用新型將防護(hù)(密閉)門控制納入整個(gè)工程設(shè)備自動(dòng)化的體系。
文檔編號(hào)G06F9/00GK2524290SQ0221899
公開日2002年12月4日 申請(qǐng)日期2002年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月21日
發(fā)明者繆小平, 周森林, 耿世彬, 郭海林, 譚玉忠, 譚本印, 杭慶, 鄔亞東 申請(qǐng)人:全國(guó)人防工程內(nèi)部環(huán)境與設(shè)備研究中心, 宜興市人防設(shè)備廠