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自动门:旋转门电气控制系统
发布时间:2014/7/16
自动门讯:
电气控制系统
    当旋转门的直径D大于2600mm以上时,一般均要采用电动拖动方式来使旋转门转
动。考虑到电力拖动的一系列自身因素及旋转门的安全因素,一般均采用自动控制方式,
即由计算机来作为控制核心,按预先设定的程序和速度自动控制旋转门的转动。当然,该
控制系统还包含了各种电气保护及行人安全防护措施。各组成功能块分析如下:
    (1)计算机控制核心PLC。它是自动旋转门
控制的中枢,一般由电脑可编程控制器PLC来担
当。其工作按PLC编制好的程序一步一步循环检
测PLC各输入端口状态。在各外界输入信号的激
励下,PLC按程序相应控钥旋转门启动、停止、
加速旋转、恒速旋转、定位停车甚至保护、急停
等工作。
    (2)速度调节器BGR。受PI.C控制,根据程
序要求进行旋转速度的调节。如启动瞬间的大转
矩、柔性定位停车的速度改变等,均是受该调节器控制。因为速度调节器紧临电动机拖动
装置,有时也称其为功率放大器。组成速度调节器的方式有两种:一种是模拟式速度调节
器,如基于运算放大器的PID调节器,另一种是数字式速度调节器.如数字量控制的变
频器调速器等。
    (3)电动机拖动单元。它是自动旋转门拖动动力核心。拖动单元一般包含电动机本身
及变速总成一体化设备。目前应用的旋转门电动机大致有以下三种类型:
    1)普通三相交流异步电动机。
    2)应用于变频调速的三相交流异步电动机。
    3)低转速交流力矩式异步电动机。
    当然,不同种类电动机其机械特性不同,故拖动效果、调速效果甚至控制方式均
不同。
    (4)速度检测及门扇位置检测。该环节可认为是自动控制系统中的反馈检测环节.当
然,如果不用闭环控制系统,该部分可以省掉。为了提高旋转门转速的稳定性及抗干扰能
力,一般利用该环节将实际转速检测出引回到计算机控制核心,则通过与设定速度值比
较,达到词速使电动机输出转速基本恒定。同时利用可变预设值,配合门扇位置检测,可
以达到旋转门的柔性定位停车。
    (5)电机参数检测及保护。该环节用来监测电动机的运行性能,如堵转、过流、温
升、缺相等,通过计算机控制对电动机进行保护。
    (6)各种安全传感器在自动旋转门的运行当中,各种对行人的安全防护是非常重要的
环节。在这里大致包含了第1 1章中提到的各种传感器.各种传感器由于工作方式不同,
分别输出的干触点信号或有源模拟电信号将传输到控制核心CPU进行处理。一旦其中任
何一个传感器动作,则由计算机会发出控制旋转指令,或急停,或降速等.
    (7)行人启动检测PIR。为整个控制系统发出拖动旋转的输入信号。担当行人启动检
测的装置大都为被动式红外行人检测器。该检测器动作时,发出干触点信号给计算机,并
依此来指挥旋转门运行。同样,当计算机判断在某一时间段内无任何行人触发检测PIR、
PLC无信号输入时,则系统自动转入寻位停车程序,直至旋转门定位停转。
    前已叙述,大型旋转门中三/四翼式旋转门仍然占有很重要的应用地位。这不仅是因
为其对室内外隔离的效果要比两翼式旋转门好,还在于其运转起来后的转动惯量小、易控
制,特别是对行人的安全保护动作更灵敏、更有效,同时其制造成本要叱两翼式旋转门低
得多。目前在国外,在大量应用自动旋转门的场所,三/四翼式旋转门比例是最高的,其
中以四翼式自动旋转门数量最多。
    就电气自动控制及拖动系统而言,三/四翼式旋转门构成均相同,只不过是在传感器
的数量上,个别在电机功率上有所不同而已。其组成均以图12.1为准。
    在电动机拖动机构的选择上,由于纯用于变频调速的电动机相当昂贵,故许多厂家均
在普通三相交流异步电动机和低转速交流力矩式电动机中选取。当然,不同的电动机作为
拖动单元,相应的控制方式是不同的。一般来讲,如果采用普通三相交流异步电动机为拖
动单元,其调速控制方式基本上采用变压变频(VVVF)调速控制方式。更优异的则采用
含速度反馈的矢量控制方式。如果采用低转速交流力矩式电动机作为旋转门拖动单元,则
其调速控制方式采用速度闭环的变压调速控制。两种控制方法所达到的控制效果基本一
致,无论以系统的稳定性、抗干扰能力、动态指标看均不相上下。但对于行人安全防护的
系统响应上及发生磁撞的力度上,由于后者自身的机械特性很软,故作用效果要比前者好
许多。虽然基于PLC的VVVF调速控制方式已在自动旋转门控制系统得到了大量应用,
但鉴于低转速交流力矩电机式自动旋转门乜有一定的应用市场,特别是在以人为本、高度
关注旋转门行人安全的今天,该种拖动及控制方式还会得到越来越多的青睐.

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