DE4200972C2 - Verfahren zur Steuerung eines vorzugsweise elektromechanischen Türantriebs - Google Patents
Verfahren zur Steuerung eines vorzugsweise elektromechanischen TürantriebsInfo
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- E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
- E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
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-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines vorzugsweise elektro
mechanischen Türantriebs, wobei ein Inkrementalgeber verwendet wird, der
vorzugsweise Ringmagnet und Hallgenerator aufweist.
Steuerungen mit Inkrementalgeber, die mit Magnet und Hallgenerator arbeiten,
sind bekannt z. B. aus US 4 952 080 für einen automatischen Türantrieb
und aus DE 34 26 988 A1 für einen Kfz.-Schiebedachantrieb und aus
DE 90 13 491 U1 für einen Kfz.-Fensterantrieb.
Aus GB 21 03 710 A ist eine Steuerung für einen automatischen Türantrieb
bekannt, die ebenfalls mit Inkrementalgeber arbeitet und in einem automati
schen Lernverfahren Türparameter ermittelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerungsverfahren der ein
gangs genannten Art zu schaffen, das für die Steuerung einer Pendeltür ausge
legt ist.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch das Verfahren gemäß Anspruch 1. Es
wird damit eine besonders komfortable Steuerung von Pendeltürantrieben er
halten. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Verfahrens ergeben sich aus den
Unteransprüchen 2 bis 11.
Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel in Verbindung
mit den Figuren erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Tachoge
nerators mit zwei Hallgeneratoren;
Fig. 2 ein Zeitdiagramm der Signalspannung des Hall
generators 1 in Fig. 1;
Fig. 3 ein Zeitdiagramm der Signalspannung des Hall
generators 2 in Fig. 1.
Der dargestellte Tachogenerator weist 2 bipolare Hallgenera
toren 1 und 2 mit einem Mikrocontroller 4 auf. Die Hallgene
ratoren 1 und 2 sind im Bereich der Motorwelle 10 eines elek
tromechanischen Türantriebs angeordnet. Sie sind um einen
Winkel ϕ gegeneinander versetzt angeordnet, um eine Unter
scheidung der Drehrichtung der Motorwelle 10 zu ermöglichen.
Ein n-poliger Ringmagnet 3 (ϕ = 360°/2 . n) ist mit der Motorachse 10
fest verbunden. Die Sensoren der beiden Hallgeneratoren 1 und
2 sind mittels einer besonders gestalteten Leiterplatte am
Motorgehäuse befestigt. Sie wirken als Impulsgeber. Ihre
Signalspannung ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt.
Die hintere abfallende Signalflanke A (Fig. 2) des Hallgene
rators 1, der mit dem Interrupteingang B des Mikrocontrollers
4 verbunden ist, erzeugt einen Interrupt I. Dadurch wird
eine Interrupt-Routine aufgrufen, die abfragt, ob der Signal
pegel von 2 "Low" (L) oder "High" (H) ist.
Über dem gesamten Fahrbereich der Tür wird damit eine eindeu
tige Wegerfassung möglich. Die Wegerfassung inklusive Rich
tungserfassung erfolgt bei jeder Bewegungsrichtung, sowie
bei Starts aus jeder beliebigen Lage. Aus dem Signalpulsab
stand wird außerdem die Türgeschwindigkeit errechnet.
Für die Steuerung eines Türantriebs ist die Türmasse ein
wichtiger Parameter, der bei den verschiedenen Türanlagen
unterschiedlich groß sein kann. Die Türmasse kann im vor
liegenden Fall automatisch bestimmt werden. Die Türe wird
durch Einleiten eines definierten Motordrehmoments aus ihrer
Ruhelage bis auf eine vorgegebene Sollgeschwindigkeit linear
beschleunigt. Die währenddessen ermittelte Anzahl der Sig
nalimpulse liefert die durcheilte Wegstrecke. Entsprechend läßt
sich sodann der erforderliche Bremsweg des Systems bestimmen.
Mit den so gewonnenen Daten und der miterfaßten Zeit wird
schließlich die Türmasse errechnet.
In einem eigens programmierten Lernmodus ermittelt die Mikro
controllersteuerung selbsttätig verschiedene Parameter, wie
zum Beispiel die durchfahrene Wegstrecke bis zur größtmög
lichen Öffnungsweite, die bewegte Türmasse, den Bremsweg
in Öffnungsrichtung, den Bremsweg in Schließrichtung, den
Fahrbereich der Türe bis zum Ansprechen der Sicherheitssen
soren und die als "Winterstellung" bezeichnete eingeschränkte
Öffnungsweite.
Alle derart gewonnenen Daten werden als Hexadezimalzahlen
im Arbeitsspeicher abgelegt und in einem nichtflüchtigen
Speicher zusätzlich unverlierbar gespeichert. Der Lernmodus
braucht nur einmal beispielsweise nach der Erstinbetriebnahme
aufgerufen zu werden. Er kann jedoch zu beliebigen Zeitpunkten
erneut aktiviert werden.
Das Wegerfassungsprogramm ermittelt zu jedem Zeitpunkt die
aktuelle Türposition. Von hier aus werden die wegabhängigen
Unterprogramme aufgerufen. Hierbei werden auch die mit dem
Lernmodus ermittelten und gespeicherten Daten verarbeitet.
Zum Beispiel wird bei Erreichen des im Lernmodus ermittelten
Zählerstandes der AUF-Position die STOP-Routine aufgerufen,
d. h. die Türe hält bei größter Öffnungsweite an.
Der Antriebsmotor erfährt eine Geschwindigkeitsregulierung.
Hierfür kann vorgesehen sein, daß der Hallgenerator 2 Signal
impulse erzeugt, deren Breite in reziproker Abhängigkeit
zur Motordrehzahl steht. Der Vergleich mit einem Sollwert
entscheidet, ob der Regler korrigierend eingreift.
Wird die Türbewegung durch ein Hindernis unterbrochen, so
wird die entsprechende Position festgehalten und in den Ar
beitsspeicher eingetragen. Im nichtflüchtigen Speicher
bleiben demgegenüber die im Lernmodus ermittelten Werte
erhalten. Beim zweiten Anfahren der Hindernisposition wird
geprüft, ob das frühere Hindernis weiterhin gegeben ist.
Ist das Ergebnis negativ, wird die alte (tatsächliche) End
position angefahren. Bei positivem Ergebnis bleibt die Hin
dernislage als vorläufige Endposition gespeichert.
Um ein falsches Anschließen durch den Monteur bei der Instal
lation vor Ort weitgehend auszuschließen, findet eine Selbst
prüfung während des Lernprogramms statt. Dabei werden alle
Eingangssignale der Klemmleiste und des Tachogenerators
mit festgelegten Sollwerten verglichen.
Wird dabei kein Fehler festgestellt, so wird nach Ablauf des
Lernprogramms das normals Steuerprogramm eingeschaltet und
die Betrieb-LED leuchtet. Wenn bei der Prüfung ein Fehler
festgestellt wird blinkt die Fehler-LED. Außerdem geht das
Lernprogramm in den STOP-Modus. Die Werte der Eingangssignale
werden gespeichert, um eine spätere Fehleranalyse zu ermög
lichen und um bei einer Aus- und Einschaltung die Fehlermel
dung auszugeben. Bei gravierenden Fehlern wird der Motor
sofort abgeschaltet.
Die in dem Ausführungsbeispiel beschriebene Steuerung kann
bei beliebigen Türanlagen z. B. Drehtüren und Schiebetüren
eingesetzt werden. Bei Drehtüren kann es sich um Pendel-
Schwenk-Türen oder um Anschlag-Schwenk-Türen handeln.
Für Pendeltürbetrieb kann eine zusätzliche Steuerfunktion
vorgesehen sein, die einen schnellen Wechsel der Öffnungs
richtung ergibt. Wird der Türflügel bei der Zufahrt aus der
Richtung angesteuert, in die er geöffnet hat und befindet
sich der Türflügel noch in einem Öffnungswinkel größer 60°
(von der Nullage aus) so wird der Flügel erneut in die Öff
nungsrichtung gefahren. Bei einem Öffnungswinkel kleiner
60° (von der Nullage aus) läuft der Flügel in die entgegen
gesetzte Öffnungsrichtung, ohne in der Nullage anzuhalten.
Claims (11)
1. Verfahren zur Steuerung eines vorzugsweise elektromechanischen Türan
triebs, wobei ein Inkrementalgeber verwendet wird, der vorzugsweise
Ringmagnet und Hallgenerator aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß bei der Steuerung einer Pendeltür ein schneller Wechsel der Öffnungsrichtung vorgesehen ist,
wobei vorgesehen ist, daß für den Fall, wenn der Pendelflügel bei der Zu fahrt aus der Richtung angesteuert wird, in die der Pendelflügel geöffnet hat und der Flügel sich noch in einem vorbestimmten Öffnungswinkel, z. B. größer 60° von der Nullage aus befindet, der Pendelflügel erneut in diese Öffnungsrichtung gefahren wird; wenn aber der Pendelflügel bei ei nem geringeren Öffnungswinkel, z. B. kleiner 60° von der Nullage aus in gleicher Weise angesteuert wird, er in die entgegengesetzte Öffnungsrich tung läuft, ohne in der Nullage anzuhalten.
dadurch gekennzeichnet, daß bei der Steuerung einer Pendeltür ein schneller Wechsel der Öffnungsrichtung vorgesehen ist,
wobei vorgesehen ist, daß für den Fall, wenn der Pendelflügel bei der Zu fahrt aus der Richtung angesteuert wird, in die der Pendelflügel geöffnet hat und der Flügel sich noch in einem vorbestimmten Öffnungswinkel, z. B. größer 60° von der Nullage aus befindet, der Pendelflügel erneut in diese Öffnungsrichtung gefahren wird; wenn aber der Pendelflügel bei ei nem geringeren Öffnungswinkel, z. B. kleiner 60° von der Nullage aus in gleicher Weise angesteuert wird, er in die entgegengesetzte Öffnungsrich tung läuft, ohne in der Nullage anzuhalten.
2. Verfahren zur Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Inkrementalgeber zwei Hallgeneratoren, vorzugs
weise zwei bipolare Hallgeneratoren mit einem Ringmagneten, vorzugs
weise ein n-poliger Ringmagnet, zusammenwirken.
3. Verfahren zur Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Inkrementalgeber einen Ringmagnet
aufweist, der drehfest mit der Abtriebswelle eines elektromechanischen
Antriebsmotors verbunden ist.
4. Verfahren zur Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsbreite und/oder
die Impulszahl des Inkrementalgebers zur Steuerung ausgewertet wird,
wobei Motorregelung vorzugsweise über die Impulsbreite als Geschwin
digkeitsregelung erfolgt.
5. Verfahren zur Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß über den Inkrementalgeber
Weg- und/oder Richtungserkennung erfolgt.
6. Verfahren zur Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß nichtflüchtiger und/oder
ein flüchtiger Speicher verwendet wird.
7. Verfahren zur Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Testprogrammlauf zur
Erfassung der Türmasse verwendet wird, insbesondere mit Lernpro
gramm.
8. Verfahren zur Steuerung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Türflügel durch Einleiten eines definierten Mo
tordrehmoments, vorzugsweise aus einer Ruhelage, bis auf eine vorgege
bene Soll-Geschwindigkeit linear beschleunigt und die Anzahl der Sig
nalimpulse des Inkrementalgebers gemessen wird und/oder daß der Tür
flügel aus einer vorgegebenen Geschwindigkeit abgebremst und die An
zahl der Signalimpulse des Inkrementalgebers ermittelt.
9. Verfahren zur Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise eigens
programmierter Lernmodus vorgesehen ist zur selbsttätigen Ermittlung
von Parametern, wie z. B. die durchfahrene Wegstrecke bis zur größt
möglichen Öffnungsweite, die bewegte Türmasse, den Bremsweg in Öff
nungsrichtung, den Bremsweg in Schließrichtung, den Fahrbereich der
Tür bis zum Ansprechen der Sicherheitssensoren und/oder die als Winter
stellung bezeichnete eingeschränkte Öffnungsweite.
10. Verfahren zur Steuerung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß die im Testprogrammlauf bzw.
Lernmodus gewonnenen Zahlen als Hexadezimalzahlen im Arbeitsspeicher
abgelegt und in einem nichtflüchtigen Speicher zusätzlich unverlierbar ge
speichert werden.
11. Verfahren zur Steuerung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß der Testprogrammlauf bzw.
der Lernmodus nur einmal, beispielsweise nach der Erstinbetriebnahme,
aufgerufen wird und/oder zu beliebigen Zeitpunkten erneut aktivierbar ist.
Priority Applications (1)
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