專利名稱：軌道交通站臺門電機控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電機控制器，特別涉及一種軌道交通站臺門電機控制器。
背景技術：
目前，上海軌道交通的日均客流量已達600萬人次，待軌道交通骨架網絡建成后，日均客流量將超過1000萬人次，巨大的客流量也帶來了突出的安全隱患。如因擁擠而造成乘客候車時跌落站臺，乘客進入軌道區間拾物，乘客因爭搶座位或趕時間而墜入軌道區間等。針對這種情況，加裝軌道交通站臺門，把乘客和列車、軌道區適當隔離，杜絕傷亡事故發生已成為當務之急。執行中主要的技術難點在于I.自動適應皮帶輪與門重，控制門以設定速度曲線運行。2.為保證運動的柔順性，所有銜接轉折部分必須將折線變為S型曲線。即電機的力的變化是一個可控的加速度來控制的，在任何時間都不會出現電機加力的突變性。3.雖然門很重，但要在規定的時間內(最長4S)完成整個開閉，而且在檢測到障礙物時為防止對障礙物(如人或物體)造成傷害，必須控制關閉力小于150N。這樣速度和電機出力間形成了一對矛盾，如何解決就是一個難點。4.最后的關門階段，每扇活動門最后IOOmm行程范圍內動能小于等于1J，即必須以非常輕的力將門閉合，而又必須保證門的可靠閉合，這兩者形成了矛盾，而且IJ的動能與門的運行速度也形成了矛盾。
實用新型內容本實用新型的目的，就是針對現有技術中存在的上述問題，提供一種軌道交通站臺門電機控制器。為了實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案一種軌道交通站臺門電機控制器，與上位機信號相連，通過對電機的控制實現對站臺門的開關控制，包括供電部分、數字信號處理部分、電流米樣部分、電機驅動部分、繼電器輸出部分、外部控制信號輸入部分和數據存儲顯示部分；供電部分分別與數字信號處理部分、電流采樣部分、電機驅動部分、繼電器輸出部分和數據存儲顯示部分供電相連；電流采樣部分、電機驅動部分、繼電器輸出部分、外部控制信號輸入部分和數據存儲顯示部分分別與數字信號處理部分電信號相連，電機驅動部分還與電機電線相連，繼電器輸出部分還與上位機電信號相連。所述的供電部分設有反激DC-DC變壓電路；供電部分輸入36V直流供電經反激DC-DC變壓電路變壓后分別向電機驅動部分輸出+15V電壓，向電流采樣部分和繼電器輸出部分輸出+5V電壓、向數字信號處理部分和數據存儲顯示部分輸出+3. 3V電壓。所述的外部控制信號輸入部分包括RS485輸入接口和PLC輸入接口，PLC輸入接口有4個隔離的電源輸入端，從外部提供+24V電源作輸入電源；RS485輸入接口通訊遵循MODBUS協議，串行通信的優先級低于外部信號輸入。[0012]本實用新型的軌道交通站臺門電機控制器，由于采用了以上技術方案，具有以下的優點和積極效果I、安全可靠，信號處理部分與其它部分隔離，防止干擾提高了安全性，并有輸入電壓、電機電流等一系列異常檢測，提高了可靠性。控制器的均無故障周期(MCBF)為1，000, 000次循環/故障；2、驅動能力強，控制器可以驅動最大門重為250KG ；3、功耗低，正常工作時，控制器本身的工作電流小于80mA ；4、用途廣泛，控制器還可以應用于其他自動門控制的領域；5、維護便捷，控制器的參數可以通過RS485串口方便地進行修改，故障時能進行自我檢測并通過LED顯示出來；·[0018]6、控制精確、運行平穩，控制器通過光電編碼器返回的信號可以對自動門實現精確位置控制，實現開關門速度平滑，噪音小；7、成本低廉。
圖I為本實用新型的軌道交通站臺門電機控制器的控制結構示意圖；圖2為電機控制器的供電示意圖；圖3為開關門設置速度及加速度曲線圖；圖4為從開、關門到位位置開始的最后IOOmm的速度曲線圖；圖5為信號流圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。參見圖I、圖2，本實用新型的軌道交通站臺門電機控制器，與上位機信號相連，通過對電機的控制實現對站臺門的開關控制，包括供電部分、數字信號處理部分、電流采樣部分、電機驅動部分、繼電器輸出部分、外部控制信號輸入部分和數據存儲顯示部分；供電部分分別向數字信號處理部分、電流采樣部分、電機驅動部分、繼電器輸出部分和數據存儲顯示部分提供所需電壓的電流；電流采樣部分、電機驅動部分、繼電器輸出部分、外部控制信號輸入部分和數據存儲顯示部分分別與數字信號處理部分電信號相連，電機驅動部分還與電機電線相連，繼電器輸出部分還與上位機電信號相連。其中的供電部分主要由電源管理集成芯片、變壓器、三端穩壓集成芯片、低電壓差調節芯片、運算放大器構成反激DC-DC變壓電路。供電部分輸入36V直流供電經反激DC-DC變壓電路變壓后分別向電機驅動部分輸出+15V電壓，向電流采樣部分和繼電器輸出部分輸出+5V電壓、向數字信號處理部分和數據存儲顯示部分輸出+3. 3V電壓。同時運算放大器構成的比較電路對輸入的電壓進行欠壓和過壓監測。其中的數字信號處理部分主要由數字信號處理芯片、數據緩沖芯片和若干光耦組成；數字信號處理芯片接受外部輸入和內部反饋回的信號進行處理后控制整個控制器的運作；數據緩沖芯片組成緩沖電路對數字信號處理芯片輸出的控制信號進行波形的整形并增強信號的驅動能力，同時數字信號處理部分通過光耦與控制器的其他部分隔離保證控制器的安全性和可靠性。其中的電機驅動部分主要由智能功率模塊和六個MOS管構成驅動電路，接收來自數字信號處理部分的驅動信號控制六個MOS管的開關來調整PWM波的占空比，驅動和控制電機的轉動從而控制移動門的開關。驅動門體單體重量一控兩驅65 SOKg 控一驅彡95kg;門體運動摩擦力5Kg。最大輸出電流12A。關門力彡150N關門時最大動能(IOJo其中的電流采樣部分主要由電流傳感器和運算放大器組成，電流傳感器對電機三相輸出的電流進行檢測，經過運算放大器放大后反饋到數字信號處理部分，數字處理部分通過電流的大小計算出電機的出力，形成對電機的閉環控制。其中的繼電器輸出部分包括繼電器和反向驅動芯片，由數字信號處理部分輸入的信號控制繼電器的開合，將信號反饋給上位機。繼電器輸出對外提供5個繼電器干節點輸出。每個節點輸出能力為AC125V，0. 3A。DC24V，1A。其中的外部控制信號輸入部分包括RS485輸入接口和PLC輸入接口，控制器通過PLC或者RS232通信接受來自上位機的控制命令；PLC輸入接口有4個隔離的電源輸入端，需要從外部提供+24V電源作輸入電源，當在其中一個輸入端加24V輸入電壓時，此輸入端導通，單端耗電8mA ;當四個輸入端全部導通時,最大耗電32mA ；RS485輸入接口通訊遵循MODBUS協議，串行通信的優先級低于外部信號輸入。其中的數據存儲顯示部分由存儲芯片、數碼管顯示控制芯片和數碼管構成，用于存放控制器中的參數并通過數碼管顯示，所有參數均可以在線進行修改，并自動存儲。大部分參數設置完成后均為立即生效，小部分參數設置完成后需要重新上電后再生效。參數設置共有兩種方法，一是利用RS485接口，以MODBUS規約進行修改。可以單個修改，也可以批量修改。二是通過外接控制顯示板來進行單項修改。本實用新型的軌道交通站臺門電機控制器的主要技術參數如下I、活動門開啟時間2.5-3.5秒，活動門關門時間2. 5-4. O秒；2、活動門全程無級可調；3、能夠探測到的障礙物的最小厚度為IOmm;4、活動關閉的力小于等于150N ;5、手動解鎖人工開啟力小于等于67N ；6、每扇活動門運動的最大動能小于等于IOJ ；7、關門時每扇活動門最后100麗行程范圍內動能小于等于1J。本實用新型的顯示功能如下本驅動器提供板上兩個8位數碼管的顯示功能。當上電后，自動進行自學習門長。此時顯示為”，并循環往復從左向運動。當完成自學習后，按表I顯示。表I
權利要求1.一種軌道交通站臺門電機控制器，與上位機信號相連，通過對電機的控制實現對站臺門的開關控制，其特征在于包括供電部分、數字信號處理部分、電流采樣部分、電機驅動部分、繼電器輸出部分、外部控制信號輸入部分和數據存儲顯示部分；供電部分分別與數字信號處理部分、電流采樣部分、電機驅動部分、繼電器輸出部分和數據存儲顯示部分供電相連；電流采樣部分、電機驅動部分、繼電器輸出部分、外部控制信號輸入部分和數據存儲顯示部分分別與數字信號處理部分電信號相連，電機驅動部分還與電機電線相連，繼電器輸出部分還與上位機電信號相連。
2.如權利要求I所述的軌道交通站臺門電機控制器，其特征在于所述的供電部分設有反激DC-DC變壓電路；供電部分輸入36V直流供電經反激DC-DC變壓電路變壓后分別向電機驅動部分輸出+15V電壓，向電流米樣部分和繼電器輸出部分輸出+5V電壓、向數字信號處理部分和數據存儲顯示部分輸出+3. 3V電壓。
3.如權利要求I所述的軌道交通站臺門電機控制器，其特征在于所述的外部控制信號輸入部分包括RS485輸入接口和PLC輸入接口，PLC輸入接口有4個隔離的電源輸入端，從外部提供+24V電源作輸入電源；RS485輸入接口通訊遵循MODBUS協議，串行通信的優先級低于外部信號輸入。
專利摘要一種軌道交通站臺門電機控制器，包括供電部分、數字信號處理部分、電流采樣部分、電機驅動部分、繼電器輸出部分、外部控制信號輸入部分和數據存儲顯示部分；供電部分分別向數字信號處理部分、電流采樣部分、電機驅動部分、繼電器輸出部分和數據存儲顯示部分提供所需電壓的電流；電流采樣部分、電機驅動部分、繼電器輸出部分、外部控制信號輸入部分和數據存儲顯示部分分別與數字信號處理部分電信號相連，電機驅動部分還與電機電線相連，繼電器輸出部分還與上位機電信號相連。本實用新型具有安全可靠、驅動能力強、用途廣泛、控制精確、運行平穩及成本低廉等優點。
文檔編號E05F15/10GK202706763SQ201220341680
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月13日 優先權日2012年7月13日
發明者史和平, 劉為 申請人:上海三意電機驅動技術有限公司