用於自動平移門位置鎖定的方法

2023-05-04 09:27:56

專利名稱：用於自動平移門位置鎖定的方法
技術領域：
本發明屬於自動化控制技術領域，特別是涉及一種用於自動平移門位置鎖定的方法。
背景技術：
自動平移門系統主要由控制器、執行電機、減速機構、皮帶傳動機構和門框組成。 自動平移門的開合由各類開關信號控制，如雷達傳感器式開關信號，紅外傳感器式開關信 號和機械式開關信號等。自動平移門位置鎖定就是將自動門的門框鎖定在關閉位置或某 個指定位置，從而使外力不能輕易移動門框。傳統的自動平移門位置鎖定採用的一些方法 有一種是採用機械鎖進行位置鎖定，上鎖和開鎖都需要人工操作，這種方法顯然與自動門 這一概念格格不入；另一種常用的位置鎖定方法是通過在電機上加上電磁剎車裝置，這種 方法雖然實現了上鎖與開鎖的自動控制，但是增加了硬體成本開銷，同時電磁剎車裝置本 身的不穩定性，降低了系統的可靠性。

發明內容
本發明針對現有技術的不足，提供一種用於自動平移門位置鎖定的方法。
本發明方法的具體步驟是 步驟(1)對控制器的初始化，初始化對象包括控制器中的單片機時鐘頻率、輸入 輸出埠、全局變量、寄存器和時鐘中斷； 步驟(2)利用定時器中斷檢測電機位置反饋霍爾信號的上升沿和下降沿。反饋霍 爾信號由兩路相位差為90度的方波信號組成，分別定義為邊沿檢測方波信號Sl和電平檢 測方波信號S2 ;當檢測到Sl為上升沿時，讀取S2，如果S2是高電平，定義電機為正轉，表示 關門動作；當檢測到Sl為下降沿時，讀取S2，如果S2是高電平，定義電機為反轉，表示開門 動作； 步驟(3)開門位置和關門位置自動學習。自動學習的方法為首先使平移門移動到
最大開啟位置，記錄最大開啟位置為起始點，然後使平移門移動到關閉位置，記錄關閉位置
為位置鎖定點；自動學習結束後，平移門處於關閉狀態，設定位置鎖定點對應的位置鎖定標
志為真，當有開門信號輸入時，設定位置鎖定點對應的位置鎖定標誌為假； 步驟(4)判斷位置鎖定標誌是否都為真，如果位置鎖定標誌為真，則進入位置鎖
定模式； 步驟(5)位置鎖定模式為判定平移門的位移量是否大於位移閾值，為如果位移
量大於位移閾值，由步驟(2)的方法判斷電機的轉向，如果電機的轉向為正轉，則啟動電機
反轉，直到位移量小於等於位移閾值停止電機；如果電機的轉向為反轉，則啟動電機正轉，
直到位移量小於等於位移閾值停止電機；所述位移量為鎖定點與位移點之間的絕對距離，
由步驟(2)中邊沿檢測方波信號Sl的方波個數得到； 步驟(6)重複步驟(4)和步驟(5)達到平移門位置鎖定的目的。
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本發明方法所具有的優點是 (1)成本低，所有功能是在不改變現有電路或機械機構的基礎上，通過軟體功能實 現； (2)電機位置鎖定力矩隨外作用力大小自適應變化。
具體實施例方式
用於自動平移門位置鎖定的方法具體實施步驟是 步驟(1)對控制器的初始化，初始化對象包括控制器中的單片機時鐘頻率、輸 入輸出埠、全局變量、寄存器和時鐘中斷；控制器採用的微處理器是飛思卡爾公司的 MC9S08AC16晶片，CPU運行頻率為32MHz ;利用MC9S08AC16晶片的定時器2實現50微秒定 時中斷； 步驟(2)利用定時器中斷檢測電機位置反饋霍爾信號的上升沿、下降沿和電機轉 向。檢測反饋霍爾輸入信號的下降沿的具體做法是在定時中斷服務程序中，連續讀取一個 反饋霍爾信號的埠，如果是高電平，則高電平計數變量HCNT加l，HCNT的上限設為20，先 前狀態PreState設置為1 ;如果是低電平，則低電平計數變量LCNT加1，同時判斷PreState 是否為1、HCNT是否大於閾值N1、LCNT是否大於閾值N2三個條件是否同時滿足，如果滿足， 說明是下降沿，設置下降沿標誌downflag為1， prestate清零；檢測反饋霍爾信號上升沿 的方法與檢測下降沿的方法相似；反饋霍爾信號由兩路相位差為90度的方波信號組成，定 義為邊沿檢測方波信號Sl和電平檢測方波信號S2 ;當檢測到Sl為上升沿時，讀取S2，如果 S2是高電平，定義電機為正轉，表示關門動作，如果位置鎖定標誌為真，設定openmove變量 為O，記錄平移門朝關門方向偏離位置鎖定點的位移量closemove，closemove變量在Sl每 個上升沿加1 ;當檢測到Sl為下降沿時，讀取S2，如果S2是高電平，定義電機為反轉，表示 開門動作，如果位置鎖定標誌為真，設定closemove變量為O，記錄平移門朝開門方向偏離 位置鎖定點的位移量openmove， openmove變量在Sl每個下降沿加1 ;
步驟(3)開門位置和關門位置自動學習。自動學習的方法為首先使平移門移動到 最大開啟位置，記錄最大開啟位置為起始點，然後使平移門移動到關閉位置，記錄關閉位置 為位置鎖定點，位置鎖定點和起始點之間的距離就是平移門的開關行程，平移門只能在起 始點和位置所定點之間運動；自動學習結束後，平移門處於關閉狀態，設定位置鎖定點對應 的位置鎖定標誌為真，當有開門信號輸入時，設定位置鎖定點對應的位置鎖定標誌為假；
步驟(4)判斷位置鎖定標誌是否都為真，如果位置鎖定標誌為真，則進入位置鎖 定模式； 步驟(5)位置鎖定模式為判定平移門的位移量openmove變量或者closemove變 量是否大於位移閾值，如果位移量大於位移閾值，由步驟(2)的方法判斷電機的轉向，如果 電機的轉向為正轉，則啟動電機反轉，直到位移量小於等於位移閾值停止電機；如果電機的 轉向為反轉，則啟動電機正轉，直到位移量小於等於位移閾值停止電機；所述位移量為鎖定 點與位移點之間的絕對距離，由步驟(2)中邊沿檢測方波信號Sl的方波個數得到；位移閾 值不能設置過小(小於5)，過小的位移閾值會造成平移門在位置鎖定點左右抖動；所述的 平移門4立移量openmove禾口 closemove由步馬聚(2) f尋至lj ;
步驟(6)重複步驟(4)和步驟(5)達到平移門位置鎖定的目的。
權利要求
用於自動平移門位置鎖定的方法，其特徵在於該方法包括如下步驟步驟(1)對控制器的初始化，初始化對象包括控制器中的單片機時鐘頻率、輸入輸出埠、全局變量、寄存器和時鐘中斷；步驟(2)利用定時器中斷檢測電機位置反饋霍爾信號的上升沿和下降沿；反饋霍爾信號由兩路相位差為90度的方波信號組成，分別定義為邊沿檢測方波信號S1和電平檢測方波信號S2；當檢測到S1為上升沿時，讀取S2，如果S2是高電平，定義電機為正轉，表示關門動作；當檢測到S1為下降沿時，讀取S2，如果S2是高電平，定義電機為反轉，表示開門動作；步驟(3)開門位置和關門位置自動學習；自動學習的方法為首先使平移門移動到最大開啟位置，記錄最大開啟位置為起始點，然後使平移門移動到關閉位置，記錄關閉位置為位置鎖定點；自動學習結束後，平移門處於關閉狀態，設定位置鎖定點對應的位置鎖定標誌為真，當有開門信號輸入時，設定位置鎖定點對應的位置鎖定標誌為假；步驟(4)判斷位置鎖定標誌是否都為真，如果位置鎖定標誌為真，則進入位置鎖定模式；步驟(5)位置鎖定模式為判定平移門的位移量是否大於位移閾值，為如果位移量大於位移閾值，由步驟(2)的方法判斷電機的轉向，如果電機的轉向為正轉，則啟動電機反轉，直到位移量小於等於位移閾值停止電機；如果電機的轉向為反轉，則啟動電機正轉，直到位移量小於等於位移閾值停止電機；所述位移量為鎖定點與位移點之間的絕對距離，由步驟(2)中邊沿檢測方波信號S1的方波個數得到；步驟(6)重複步驟(4)和步驟(5)達到平移門位置鎖定的目的。
全文摘要
本發明涉及一種用於自動平移門位置鎖定的方法。現有的方法需要人為控制且可靠性差。本發明方法首先初始化控制器並不斷檢測電機位置反饋霍爾信號的上升沿和下降沿。其次進行開門位置和關門位置自動學習；然後判斷當前位置是否進入鎖定狀態，如果位置鎖定標誌為真，則進入位置鎖定模式；最後啟動電機使得平移門的位移量小於等於位移閾值。本發明方法成本低，所有功能是在不改變現有電路或機械機構的基礎上，通過軟體實現；電機位置鎖定力矩隨外作用力大小自適應變化。
文檔編號E05F15/14GK101793119SQ20101003954
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月5日 優先權日2010年1月5日
發明者張海波, 張翔, 張穎, 曾虹, 李二濤, 高申勇 申請人:浙江水利水電專科學校