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        滑動(dòng)門(mén)防夾安全電氣控制設(shè)計(jì)

        2014-03-22 13:14:32王虎梅斌浩施順艷
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年10期
        關(guān)鍵詞:滑動(dòng)門(mén)安全信號(hào)

        王虎 梅斌浩 施順艷

        摘 要:當(dāng)前傳統(tǒng)滑動(dòng)門(mén)防夾控制系統(tǒng)大多采用防夾傳感器二線(xiàn)信號(hào)控制方法,但無(wú)法監(jiān)控傳感器狀態(tài),連接線(xiàn)路狀態(tài)以及信號(hào)控制器狀態(tài),存在嚴(yán)重安全隱患。針對(duì)該問(wèn)題,依據(jù)防夾傳感器原理,對(duì)傳感器結(jié)構(gòu)、信號(hào)采集、電路連接等進(jìn)行研究與系統(tǒng)分析;采用模擬電子技術(shù),設(shè)計(jì)防夾傳感器信號(hào)采集控制器,制作樣機(jī)并實(shí)際應(yīng)用。該控制器完美的解決了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)存在的安全隱患。

        關(guān)鍵詞:滑動(dòng)門(mén);防夾膠條傳感器;信號(hào);安全

        隨著科學(xué)進(jìn)步,安全日益得到重視,大到國(guó)家小到個(gè)人,密切關(guān)系到生命和財(cái)產(chǎn)安全,特別是國(guó)發(fā)〔2010〕23號(hào)《國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》更是要求堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針,全面加強(qiáng)企業(yè)安全管理,健全規(guī)章制度,完善安全標(biāo)準(zhǔn),提高企業(yè)技術(shù)水平,夯實(shí)安全生產(chǎn)基礎(chǔ);加快安全生產(chǎn)技術(shù)研發(fā),強(qiáng)制推行先進(jìn)適用的技術(shù)裝備。可見(jiàn),安全很大程度上取決于安全技術(shù)的發(fā)展。

        自動(dòng)滑動(dòng)門(mén)目前廣泛應(yīng)用于人們生活多領(lǐng)域:民用——酒店、賓館、商場(chǎng);交通——快速公共交通、城市軌道交通、地鐵、鐵路;工業(yè)自動(dòng)化工程設(shè)備防護(hù);化工等。作為滑動(dòng)門(mén)重要控制組成部分防夾安全功能尤其重要。防夾控制就是滑動(dòng)門(mén)關(guān)閉過(guò)程中,防止人和物受到意外夾擊而造成傷害。要求在夾擊發(fā)生時(shí)及時(shí)停止或反向開(kāi)門(mén)。通常由防夾膠條傳感器和信號(hào)控制器及門(mén)移動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。

        如何控制滑動(dòng)門(mén)安全,電氣設(shè)計(jì)是一關(guān)鍵課題。本文介紹一種全功能滑動(dòng)門(mén)防夾電氣控制設(shè)計(jì)。

        1 防夾膠條傳感器簡(jiǎn)介

        由彈性橡膠空腔內(nèi)置二條相互絕緣的特殊金屬條構(gòu)成,在二端分別引出四根信號(hào)端子。正常狀態(tài)二根金屬條保持無(wú)接觸,當(dāng)受到外力作用,橡膠變形,金屬條局部接觸,發(fā)出受夾信號(hào)。(見(jiàn)圖1:安裝示意圖、圖2:工作示意圖、圖3:內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖)

        2傳統(tǒng)控制線(xiàn)路 (見(jiàn)圖4)

        原理分析:電路傳感器并聯(lián),當(dāng)傳感器動(dòng)作,繼電器K1動(dòng)作。

        特點(diǎn):控制線(xiàn)路簡(jiǎn)單。無(wú)法監(jiān)控傳感器連接線(xiàn)路或傳感器金屬條開(kāi)路、無(wú)法監(jiān)控24V電源異常。存在安全隱患。

        3 全功能滑動(dòng)門(mén)防夾傳感器信號(hào)控制設(shè)計(jì)

        信號(hào)控制器原理圖 (見(jiàn)圖5)

        原理分析:

        本電路電路傳感器串聯(lián),采用DC24V直流電源供電,D1為綠色控制器電源指示燈,D2為紅色故障動(dòng)作指示燈。IC1,R2,R3組成穩(wěn)定直流20V電壓輸出供傳感器電源,同時(shí)IC1具有內(nèi)部短路過(guò)載保護(hù)電路,有效的保證傳感器動(dòng)作或a1與b1前連接線(xiàn)路短路造成對(duì)電源影響,20V直流電源可以保證長(zhǎng)距離信號(hào)穩(wěn)定。IC2, R4組成穩(wěn)定直流1.25V電壓供IC3光電偶合電路輸入使用,IC3輸出信號(hào)通過(guò)T1,T2,R5,R6放大器,控制繼電器K1。[ LM317輸出電壓計(jì)算公式

        Vout=1.25V(1+R3/R2)+Iadj*R3]

        保護(hù)分析:當(dāng)發(fā)生以下任意之一故障,均會(huì)導(dǎo)致K1失電。

        ①防夾控制器24V電源異常;②控制器故障;③膠條傳感器a1-an/b1-bn或連接線(xiàn)路開(kāi)路,IC3輸入開(kāi)路;④傳感器被觸發(fā),IC3輸入短路

        控制流程分析:

        正常狀態(tài):綠色電源指示燈常亮,動(dòng)作指示紅燈常滅。

        動(dòng)作狀態(tài):當(dāng)主控制系統(tǒng)檢測(cè)到K1不吸合信號(hào),說(shuō)明防夾安全系統(tǒng)出現(xiàn)異常,異常原因有以下幾個(gè)方面。

        ①防夾控制器24V電源異常;②控制器故障;③a1-an/b1-bn傳感器斷裂;④傳感器被觸發(fā)。

        特點(diǎn):多功能全方位監(jiān)控傳感器和控制器及連接線(xiàn)路狀態(tài),安全可靠。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        通過(guò)對(duì)防夾傳感器結(jié)構(gòu)與原理分析,綜合考慮了傳感器開(kāi)路和觸發(fā)二種狀態(tài)、連接線(xiàn)路短路和開(kāi)路二種狀態(tài)、電源故障和控制器故障二種狀態(tài),做到了全面多因素集于一體,因此提高了滑動(dòng)門(mén)防夾功能的可靠性和安全性。

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