[发明专利]一种闸机电机控制系统

说明书

  

技术领域

本发明涉及自动控制领域，更具体地，涉及一种闸机自动控制电路。

背景技术

闸机又称为通道闸、出入口机等，是一种阻挡式的通道出入管控设备，具有规范人流、控制通行的作用。闸机的工作方式是由电机控制系统控制电机组带动门翼打开或闭合，门翼通常由不锈钢、工程塑料、钢化玻璃等材料制造，具有一定的受力强度，在通道关闭状态下闭合，阻碍行人通过，而在通道打开时则收回或变为可活动状态，电机组包括驱动电机、减速机等，为门翼的闭合和收回提供动力。

随着闸机系统的日益普及，特别是在交通站点、公园出入口等公共场所的应用中，通行人流量十分巨大，超时、尾随、闯闸等不正常情况多发，这就需要闸机的电机控制系统能够快速准确识别门翼所在位置、运动方向和运行速度，以及对门翼的运行实现精确的控制。但现有闸机的电机控制系统无法满足上述实际需求，包括门翼位置由于控制误差而定位不准确，不能合理地加速和减速，在异常状态下不能中断门翼运行，甚至发生夹伤行人、阻碍通行的事故。因此，人们迫切需要更先进的电机控制系统，改进闸机系统的安全性能和运行效率。

发明内容

针对现有技术的上述不足和实际需求，本发明提供了一种闸机的电机控制系统，主要实现正确实现电机组的正反转、停止、加减速等动作，精确控制电机的转速和位置，实现防夹人检测和制动，从而保证闸机门翼打开和闭合的安全性、有效性、可靠性。

本发明所述的闸机电机控制系统，包括：电机控制单元、电机驱动模块、编码器及三相逆变器；所述编码器根据闸机门翼的转动角度向电机控制单元输出QEI脉冲信号；所述电机控制单元根据所述QEI脉冲信号实现对电机位置、速度和方向的监测，并且基于所述电机位置、速度和方向向电机驱动模块输送对电机方向、速度和角度的控制信号；所述电机驱动模块和三相逆变器用于将所述控制信号转换为输送至电机的分量控制信号。

优选地，所述电机控制单元根据对接收到的QEI脉冲信号的计数，从而判断门翼的转动方向并监测门翼位置。

进一步优选地，所述电机控制单元根据QEI脉冲信号的计数监测门翼位置具体包括：设置QEI位置中断，并且根据QEI位置中断设置加速点和减速点，对闸机门翼的运行路程分段设置运行速度。

优选地，所述电机控制单元上电后执行找零操作，测得门翼的控制零点，并根据门翼停止的实际位置与测得的控制零点的位置差值设置校正值，以执行对门翼位置控制中的校正。

进一步优选地，所述电机控制单元上电后控制门翼在预定范围内反复正向和反向运动，直至门翼到达预定点时触发中断，从而实现找零操作得到门翼的控制零点。

优选地，所述电机驱动模块在外力阻碍门翼运动时产生报错信号，所述电机控制单元根据所述报错信号控制门翼停止并抱闸。

优选地，所述电机控制单元在外力阻碍下门翼速度减低到设定值时触发QEI速度中断信号，并根据上述信号控制门翼停止并抱闸。

优选地，所述电机控制单元在电机静止并且门翼被外力推动到一定位置时触发QEI位置中断信号，并根据上述信号控制门翼抱闸。

优选地，所述电机控制单元基于SPI通讯方式向所述电机驱动模块输送对电机方向、速度和角度的控制信号。

可见，本发明电机控制系统可对闸机门翼的位置和运动方向进行识别，并且对门翼进行有效控制，包括零位的校正、速度的分段控制以及防夹人检测等方面，从而实现了控制闸机门翼有效开关，保证了通行人员的安全，能够充分适用于大流量闸机的实际应用。

  

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是是本发明实施例中电机控制系统的电路结构示意图；

图2是本发明实施例中电机控制系统执行电机控制的整体流程图；

图3是本发明实施例中根据QEI进行方向判断的示意图；

图4是本发明实施例中门翼运动控制示意图；

图5是本发明实施例中电机控制系统执行防夹人检测的控制流程图；

图6是本发明实施例中电机控制系统执行门翼静止抱闸的控制流程图。

  

具体实施方式