Сигнализационное устройство и способ управления для автоматических механизмов - RU2437157C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к сигнализационному устройству и соответствующему способу управления для автоматических механизмов, особенно для приведения в движение закрывающихся элементов, таких как ворота, раздвижные перегородки, двери и т.п. Далее приводится ссылка на первый из них.

Автоматические установки для ворот, в общем, состоят (фиг. 1 и 2) из редукторного электромотора M для приведения в движение ворот G, управляющего блока U для регулировки редукторного мотора M и централизованного управления всей установкой, приводного командного устройства C (цифровая клавиатура и/или пульт дистанционного управления и/или клавишный селекторный переключатель) и последовательности защитных устройств S (фотоэлементы, чувствительные края, световые сигнализаторы). Конкретные компоненты в любом случае могут отсутствовать или присутствовать в количестве более одного. Например, в автоматических установках для тентов защитные устройства S отсутствуют, а управляющий блок U интегрирован в редукторный двигатель M с радиоприемным устройством R (фиг. 2). Цилиндрические моторы, используемые в них, имеют меньший размер (в самых компактных версиях внутренний диаметр может составлять только 24 миллиметра), и по этой причине наиболее широко распространенной системой (дистанционного) управления является радиоприемное устройство R, на которое осуществляется передача с пульта дистанционного управления Tx. Фактически, в редукторном моторе M нет пространства для кабельных соединений.

Обычно, в двух описанных вариантах блок U питается от сети коммунального электроснабжения Supp.

Управляющий блок U, вследствие множества имеющихся переменных, не изготавливается в одной универсальной версии для всех установок одного семейства. Он должен иметь на входе и/или выходе ряд соединений (кабельных или беспроводных) для конкретной установки, чтобы надлежащим образом подключать все функциональные блоки. Следовательно, по меньшей мере, один управляющий блок U должен соответствовать каждому типу установки, с вытекающим увеличением номенклатуры продуктов и усложнением складского управления.

В установках по фиг. 1 вдоль активированных защитных устройств S, управляющих закрывающими элементами G, размещены устройства (световые и/или акустические устройства) L, которые сигнализируют о режиме перемещения (остановлен или в движении) закрывающего элемента G. Эти устройства L соединяются только с управляющими блоками U, оснащенными надлежащим (и зачастую выделенным) соединительным или интерфейсным средством, которое по своей сути является сложным, и практически невозможно добавить их в системы по фиг. 2 вследствие недостатка пространства внутри редукторного мотора M, который не допускает каких-либо дополнительных соединений.

Технической задачей настоящего изобретения является создание для способа установки светового и/или акустического сигнализационного устройства (DDS) описанной выше установки, так чтобы оно поддерживало соединение с любым управляющим блоком U независимо от предварительной компоновки в нем соединительного средства, зарезервированного для сигнализационного устройства.

Другой задачей настоящего изобретения является создание DDS для осуществления способа, т.е. такого, которое поддерживает соединение с любым управляющим блоком U независимо от предварительной компоновки в нем соединительного средства, зарезервированного для DDS.

Поставленная задача решена путем создания способа управления DDS, вставленного в автоматический механизм ворот, раздвижных перегородок, дверей и т.п. и имеющего световое и/или акустическое оповестительное устройство, характеризующегося тем, что

подают мощность через DDS, по меньшей мере, в один редукторный мотор (или эквивалентную механическую группу, имеющую мотор);

определяют в DDS мощность, потребляемую, по меньшей мере, одним редукторным мотором;

активируют оповестительное устройство, когда заранее определенный порог потребленной мощности превышен.

Чтобы осуществить способ, используют DDS, имеющее световое и/или акустическое оповестительное устройство, характеризующееся тем, что оно содержит

средство подачи мощности, по меньшей мере, в один редукторный мотор (или эквивалентную механическую группу, имеющую мотор);

средство определения мощности, потребленной посредством, по меньшей мере, одного редукторного мотора из средства подачи мощности;

средство управления для активации оповестительного устройства, когда заранее определенный порог потребления мощности превышен, причем превышение обнаружено посредством средства обнаружения.

Согласно изобретению, следующие соображения применимы и к способу, и к DDS, и для краткости ссылка приводится только на последнее.

DDS согласно изобретению может быть использовано с любым управляющим блоком U, редукторным двигателем M или командным устройством C, поскольку оно не требует специальных соединений, а только стандартных или стандартизированных соединений или разъемов. Достаточно разместить его последовательно между источником электроэнергии Supp (например, коммунальной сетью, аккумулятором, трансформатором, панелью солнечных батарей и т.д.) и, по меньшей мере, одним редукторным мотором M (или эквивалентным механическим приводным устройством). Ниже DDS могут быть подключены другие компоненты автоматического механизма, такие как блок U или другие периферийные устройства S и/или C. Если DDS подключено к коммунальной сети, оно может выгодно содержать собственную схему подачи мощности, которая устанавливает сетевое напряжение с надлежащим значением для электрических/электронных компонентов. Либо DDS может питаться электроэнергией автономно, например, от аккумуляторов или солнечных батарей. Естественно, изменение питающего напряжения может требовать изменения/замены/добавления электрических компонентов в любом известном случае.

Более того, конструкция DDS обеспечивает то, что оно просто в использовании и применимо к уже существующим автоматическим механизмам, в которых не предполагается специального соединения для DDS.

Помимо этого, управляющие блоки U могут изготовляться без предоставления DDS-соединения, тем самым обеспечивая снижение стоимости. Это преимущество является очень важным, в частности, для устройств с небольшим доступным пространством, как в системах на фиг. 2, в которых редукторные моторы M вставляются в трубку контейнера, и в которых создание специального выхода для DDS становится практически невозможным вследствие небольшого размера.

Преимущественно, DDS могут быть изготовлены таким образом, чтобы быть чувствительными к потребляемой мощности посредством измерения потребляемого тока, вместо интегрирования устройства измерения мощности (например, схемы ваттметра).

Чтобы определять потребляемую мощность/ток, DDS может быть снабжено средством измерения тока, потребляемого устройствами, размещенными ниже DDS, т.е. редукторного мотора M и/или управляющего блока U. Фактически, когда редукторный мотор не работает, потребляемый ток имеет небольшое значение, но когда редукторный мотор актирован, потребляемый ток возрастает, и оповестительное устройство сигнализирует об этом состоянии. Минимальный порог очень полезен в любом случае, обеспечивая подачу энергии в радиоприемное устройство R, которое всегда должно работать для приема команд от передающего устройства Tx.

Независимо от того, измеряется ли потребляемая мощность или ток, возможные управляющие пороги управления могут быть введены в DDS (пороги мощности и/или пороги тока), с которыми сравнивается потребляемая мощность. Оповестительное устройство в DDS активируется только при превышении определенного порога (т.е. DDS активирует оповестительное устройство, если сигнал потребляемой мощности или тока превышает один из заранее заданных порогов, в противном случае оно деактивирует его).

В случае DDS со световым оповестительным устройством (DDS+L) активированная фаза оповестительного устройства может соответствовать миганию.

Преимущественно, DDS предоставляет возможность использования микропроцессора (или аналогового средства обработки), посредством которого можно задавать персонализированные и/или программированные варианты применения DDS. Например, для DDS+L функция "освещения, включающегося по требованию" может быть активирована (или не активирована), т.е. активация светового оповестительного устройства (например, лампы) с постоянным освещением, так что оно выступает в качестве осветительного прибора в процессе движения мотора, и/или удержание его активированным с устанавливаемой задержкой даже после прерывания перемещения ворот, когда обнаружено, что потребленная мощность или ток упал ниже порога. Либо частота миганий может варьироваться, чтобы выдавать сообщения о необходимости обслуживания или сигнальные/предупредительные сообщения.

DDS может быть подключено к средству формирования переменного напряжения, и из показаний напряжения можно получить параметр, в отношении которого может быть задано управление оповестительным устройством и/или самим DDS, либо пороговое значение мощности или тока.

Преимущественно, посредством микропроцессора DDS можно подсчитывать число маневров (т.е. активаций), приводимых в действие посредством автоматического механизма (например, число открываний) для реализации системы оповещений о диагностике и техническом обслуживании (более быстрое или медленное изменение частоты миганий). Помимо этого можно контролировать/отслеживать потребление мощности ниже DDS в любой момент времени, чтобы оценивать случаи анормального функционирования и, следовательно, выдавать аварийное оповещение с помощью оповестительного устройства. Следовательно, DDS согласно изобретению может предоставлять эффективную систему аварийной защиты.

Разумеется, DDS одновременно может быть оснащено несколькими световыми оповестительными устройствами, а также одним или более акустическим оповестительным устройством или аналогичным устройством, чтобы тем самым выдавать различные типы сигналов.

Преимущества устройства согласно изобретению в любом случае должны стать более очевидными из последующего описания предпочтительного варианта осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, из которых:

фиг. 1 иллюстрирует известную автоматическую установку;

фиг. 2 иллюстрирует известную автоматическую установку;

фиг. 3A иллюстрирует автоматическую установку с DDS, согласно изобретению;

фиг. 3B иллюстрирует автоматическую установку с DDS, согласно изобретению;

фиг. 4 иллюстрирует принципиальную схему DDS, согласно изобретению;

фиг. 5 иллюстрирует функциональную блок-схему для DDS, согласно изобретению.

На фиг. 3A, 3B компоненты автоматической установки с DDS проиллюстрированы согласно изобретению, с помощью LL (мигающий сигнал). Другие компоненты соответствуют компонентам, уже описанным на фиг. 1 и 2.

DDS LL размещается между линией подачи мощности, от которой оно получает свою мощность, и управляющего блока U, который подает мощность на редукторный мотор M (или аналогичное устройство). Таким образом, электропитание редукторного мотора M осуществляется посредством DDS LL, как и для остальных компонентов автоматического механизма.

С учетом типа соединения DDS LL относительно всей установки, оно не требует специальных разъемов, а только стандартных или стандартизированных соединений либо разъемов, самое большее, пары разъемов.

DDS LL может питаться от сети Supp либо от внутренних или внешних источников (аккумуляторов, панелей солнечных батарей, источников питания и т.д.).

На фиг. 4 показана принципиальная схема DDS LL согласно изобретению. Акустическое сигнализационное устройство содержит двухполюсный входной интерфейс T-IN, где один разъем t1 подключен к кабелю фазы коммунальной сети, а разъем t2 подключен к нейтральному кабелю, и соответствующий выходной интерфейс T-OUT.

Интерфейс T-OUT подключен (или приспособлен для того, чтобы быть подключенным) к компонентам ниже DDS LL. Например, интерфейсы T-IN и T-OUT могут содержать просто выходной щиток и т.п., и соединения с компонентами могут осуществляться с помощью проволочных выводов.

Следующие элементы подключены параллельно между фазой и нейтралью: световое оповестительное устройство (такое как лампа) L с последовательным электронным выключателем Sw (например, Triac) и стабилизированной схемой подачи мощности (либо эквивалентным средством) CPS для подачи электропитания (см. опорный уровень +В) к компонентам DDS LL.

Схема CPS может содержать однополупериодный выпрямитель, выпрямляющий стабилитрон и емкостное полное сопротивление сброса.

Между фазой и нейтралью предусмотрена схема RR (или эквивалентное средство) для обнаружения тока, потребляемого в интерфейсе T-OUT, содержащем, например, параллель из балластного резистора и двух ограничительных встречно-параллельных диодов.

К плюсовому напряжению подключено обрабатывающее и управляющее средство EM (здесь микроконтроллер или микропроцессор), которое:

- считывает выходное напряжение из курсора потенциометра PT (питаемого от плюсового напряжения) посредством линии A/D1 (к которой подключен аналогово-цифровой преобразователь);

- принимает сигнал от схемы RR посредством линии A/D2 (к которой подключен аналогово-цифровой преобразователь);

- управляет переключателем Sw лампы L;

- активирует звуковой сигнализатор BZ.

DDS LL функционирует следующим образом (фиг. 5).

Начальный этап = блок STart

При начальной подаче напряжения в интерфейс T-IN выключатель Sw размыкается, и лампа L отключается (деактивируется). Схема CPS формирует плюсовое напряжение и подает мощность в обрабатывающее средство EM.

Этап начального управления = блок CHecK 1

Обрабатывающее средство EM считывает показания линии A/D1 и регистрирует напряжение, присутствующее в ней. Согласно этому значению, например, посредством сравнения с заранее заданными значениями, они задают на следующем этапе задания (блок SET FunctionParameter) режим FP функционирования лампы L и/или DDS LL. Этот режим FP позволяет лампе L функционировать путем освещения, включающегося по требованию, или мигающим светом.

Этап обнаружения тока = DETect Ia

Посредством схемы RR и линии A/D2 (т.е. показаний напряжения на разъемах схемы RR) средство EM определяет потребляемый ток Ia в разъеме T-OUT того, что подключено ниже разъема, т.е. автоматического механизма (фиг. 3A, 3B).

Затем (см. этап принятия решений "Ia>=Is?") средство EM сравнивает ток Ia с пороговым значением Is тока.

Если ток Ia превышает Is, средство EM оценивает режим FP функционирования (блок EVALuate FP). Согласно FP блок-схема программы в средстве EM может достигать двух различных функциональных блоков (Md 3 или Md 4), где, например, Md 3 определяет мигание лампы L (или активацию общего оповестительного устройства с фиксированной или заранее установленной частотой), а Md 4 определяет ее постоянное горение (или непрерывную активацию общего оповестительного устройства). Затем система возвращается к этапу определения тока (DETect Ia).

Если ток Ia меньше Is, средство EM оценивает режим FP функционирования (блок EVALuate FP). Согласно FP блок-схема программы в средстве EM может достигать двух различных функциональных блоков (Md 1 или Md 2), где, например, Md 1 задает отключение лампы L (или оповестительного устройства) через первый интервал времени (например, очень небольшой для практически мгновенного отключения), а Md 2 задает отключение лампы L (или оповестительного устройства) через второй интервал времени (например, гораздо больше первого, так что лампа остается включенной в течение определенного времени после того, как редукторный мотор M деактивирован и тем самым отключается с задержкой относительно подпорогового обнаружения потребляемой мощности).

После этого система возвращается к этапу начального управления CHK 1.

Пиковый ток, обнаруженный в 1a, обусловлен потреблением редукторного мотора M, и, следовательно, лампа L сигнализирует о его работе. Конкретные профили тока тем не менее могут указывать другие рабочие или неисправные режимы (например, перегрузку), и средство EM может, как следствие, вмешаться, сигнализируя посредством лампы L или выполняя действия с помощью других интерфейсов связи (не показаны). Очевидно, что лампа L может быть заменена или взаимодействовать с другими типами оповестительных устройств, как описано выше.

Реферат

Изобретение относится к сигнализационному устройству и способу управления для автоматических механизмов, особенно для приведения в движение закрывающихся механизмов. Технический результат - расширение арсенала используемых средств. Способ регулирования сигнализационного устройства, вставленного в автоматический механизм ворот (G), раздвижных перегородок, дверей и т.п. и имеющего, по меньшей мере, одно оповестительное устройство (L, BZ), характеризуется тем, что он подает мощность от сигнализационного устройства (LL), по меньшей мере, в одну механическую группу (М), имеющую мотор, обнаруживает в сигнализационном устройстве (LL) мощность, потребленную от, по меньшей мере, одной механической группы (М), имеющей мотор, и активирует, по меньшей мере, одно оповестительное устройство (L, BZ), когда превышен заданный порог потребленной мощности. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула