快速门的工作原理

快速门的工作原理

快速门由门框架系统，门帘系统，驱动电机，控制系统组成，控制系统组成。

(图片来自网络)

框架系统：主要材质为碳钢板或铝合金制成。

门帘系统：主要由PVC织布或铝合金型材组成。驱动电机系统：主要由刹车片，马达，减速机组成。

控制系统：最常用的是由PLC/变频器/编码器成套或自带IPM模块的集成电路板，国内门业企业采用的控制系统大都是以PLC/变频器/编码器为主。

安全系统：主要是红外线电眼开关，安全气压传感器(部份机械精度高控制系统稳定性高的企业使用安全接触带)或光幕系统;光幕系统应该是安全保护的最高级别.升降速度：0.8m/s-1.5m/s，从底到顶一般在2秒钟左右(速度是电动卷闸门的20倍)，车辆、行人无需等待，不构成障碍。

开门触发信号有多种方式：手动按钮、雷达感应、红外线光电感应、地磁感应、遥控等。

门布材质：一般以PVC或PVDF膜材作为帘布，特别是PVDF膜材抗老化性能更好，不易退色而且有自洁功能，做快速卷门非常适合。产地以德国产或法国产的为首选。厚度0.8mm-2.0mm。2.0mm厚的门片，会将整个产品结构改变。颜色有橙色、黄色、蓝色、银色、透明网格，黑色等，以橙色为首选，原因是橙色非常醒目，刺激昆虫的感观，具有一定的防虫功能。

驱动电机：快速卷门用的都是制动减速电机，要求制动快且噪音小。一般市场上卖的制动电机要么制动效果不好要么制动噪音很大，都不太适合用于快速卷门。速比1:10-1:15比较合适。　这是全新的一种控制方式，运行停止时是不需要靠制动器来刹车的，燥音进一步降底。

工作过程：由开门传感器提供触发信号给控制系统，控制系统根据快速卷门的当前位置发出指令给变频器，启动驱动电机使门帘快速上升，车辆行人通过后门帘自动下降，关闭通道，直到下一个开门信号再次打开。顾名思义，快速卷门升降速度非常快，不能像钢制卷闸门一样直接启动停止，一般需要变频器来控制电机的转速。上升时越快越好，快到位时(20cm左右)需要有一个减速缓冲停止过程，以防止撞击轨道，防止夹人，降低噪音，这也是衡量快速卷门性能好坏的一个标准。

开门传感器的信号反馈：过去传统的普通开门机普遍使用的电位器精度低，已无法满足快速门的快速连续多点的加减速及停车控制精度要求。以下是各种传感器的比较：

1、以接近开关等开关类的反馈控制原理，由于仅仅是提供单点的位置反馈，减速曲线是依赖于现场惯性阻力推算的，当现场惯性阻力特性改变，例如春夏秋冬的阻力改变，系统新旧的阻力改变，现场各种其他因素介入的改变，这种固定单点反馈及控制却无法改变，而无法达到一致性的准确减速与停车，有时错过刹车点而到位不停车，造成关门撞门，而有时又无法关紧门，这种方法实际上在安装多个开关或自制多开关集成盒的成本也不低，更带来维护上的不方便。另外，在新的推广发展中，工业快速门还需要根据通行物高低，可调节开门的开度，这种用接近开关的控制模式无法满足开度可调的控制要求。事实上在经过多年的快速门应用厂家的实践中，已经证明这种方法较为落后，不希望再使用这种方法。

2、以增量编码器信号反馈做位置闭环反馈想法，按这种想法可以知道快速门移动的连续位置，有效控制器调整变频电机的速度，达到快速调整加、减速并停车的控制要求。但是，在实际使用中，由于变频器内部的逆变干扰信号容易对于增量脉冲的干扰(变频器都有内部直流-交流逆变的原理)、电磁抱刹的突发电磁信号对于增量脉冲的干扰，依据增量信号反馈停车的结果是发现很难保持一致性，增量编码器在电机停电-刹车的时间滞后段也常常无法再获得准确信号，而变得误差有累计。

另外，依据国外工业快速门安全性标准(强制规定)，快速门出于安全的考虑需有手自两用关闭门功能，增量编码器在停电手动开关门后位置丢失，必须依赖于外部信号重新确定原始点位置。

根据上述出现的问题，有些厂家不得不选用了接近开关+增量编码器的方案，也即上述1+2的两种反馈组合的方案，以开关信号补偿增量编码器位置的丢失。但是那样的话，成本大大增加了，也带来了维护上的很不方便。

3、全行程绝对值编码器位置连续反馈，内部为非接触式绝对值码盘，不仅仅是在360度的单圈测量，也能依赖于内部类似钟表齿轮的原理测量多圈绝对值位置信息，全行程绝对值编码，当停电后可以全行程移动而位置信息不丢失。应用于工业快速门的编码器一般选用RS485数字信号输出，可以连接所有类型的小型PLC的RS485接口，全行程绝对值多圈编码器一般安装于减速箱端，提供全行程的连续绝对位置反馈，控制器依赖于其全位置信息，快速做出变频电机的加减速、停车调整，由于这个是内部全行程绝对值的编码，且以RS485数字信号传递，对于前述的变频器逆变干扰、电磁抱刹的干扰、停电及手动后的移动，都没有影响，而始终提供全行程的绝对值位置反馈，控制器依此可以做出的控制指令能够确保完全的一致性，从而实现快速门快速准确重复精度高的控制要求。另外，对于新推广的开门开度根据通行物可调的要求，及安全性保障可手自两用开门的要求，由于是全行程绝对值位置信号，不受停电下滑或干扰的影响，可在任意高度位置设置开度，完全满足工业快速门今后技术发展的需要。