滑動(dòng)門防夾安全電氣控制設(shè)計(jì)

王虎 梅斌浩 施順艷

摘 要：當(dāng)前傳統(tǒng)滑動(dòng)門防夾控制系統(tǒng)大多采用防夾傳感器二線信號(hào)控制方法，但無(wú)法監(jiān)控傳感器狀態(tài)，連接線路狀態(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；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，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)門關(guān)閉過程中，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)停止或反向開門。通常由防夾膠條傳感器和信號(hào)控制器及門移動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。

如何控制滑動(dòng)門安全，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)控制線路 （見圖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)：控制線路簡(jiǎn)單。無(wú)法監(jiān)控傳感器連接線路或傳感器金屬條開路、無(wú)法監(jiān)控24V電源異常。存在安全隱患。

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

信號(hào)控制器原理圖 （見圖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或連接線路開路，IC3輸入開路；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路狀態(tài)，安全可靠。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)防夾傳感器結(jié)構(gòu)與原理分析，綜合考慮了傳感器開路和觸發(fā)二種狀態(tài)、連接線路短路和開路二種狀態(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)門防夾功能的可靠性和安全性。