DE102011120708A1

DE102011120708A1 - Verfahren zum Betrieb einer Antriebseinheit eines automatisierten Tores oder dergleichen

Info

Publication number: DE102011120708A1
Application number: DE102011120708A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Theile; Christian Dietz
Original assignee: Novoferm Tormatic GmbH
Current assignee: Novoferm Tormatic GmbH
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2013-06-13
Anticipated expiration: 2031-12-13
Also published as: DE102011120708B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebseinheit eines automatisierten Tores oder dergleichen mit einer Steuerung/Regelung und mindestens einem nicht flüchtigen Speicher. Ferner ist eine Positionserfassungseinrichtung vorhanden, die über die gesamte Fahrstrecke des Tores oder dergleichen Informationen zur Position des Tores oder dergleichen liefert, die bei einer Referenzfahrt ermittelt und gespeichert wurden. Die dort gespeicherten Referenzinformationen werden bei einem aktuellen Betrieb des Tores oder dergleichen mit den aktuellen Informationen verglichen und bei einem asynchronen Ergebnis wird eine Korrektur auf die gespeicherten Referenzinformationen durchgeführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebseinheit eines automatisierten Tores oder dergleichen mit einer Steuerung/Regelung und mindestens einem nicht flüchtigen Speicher, sowie einer Positionserfassungseinrichtung, die über die gesamte Fahrstrecke des Tores oder dergleichen Informationen zur Position des Tores oder dergleichen liefert, die zuvor durch eine Lernfahrt ermittelt und gespeichert wurden.
Durch die DE 199 18 414 A1 ist eine Antriebseinheit für ein Tor mit einem elektromechanischen Antriebsmotor, mit einem Getriebe, wobei mittels dessen Abtriebsachse das Tor bewegbar ist, mit einer Positionserfassungseinrichtung, bestehend aus einer elektronischen Steuerungseinheit und aus einem Informationsgeber mit gleichmäßiger Impulsfolge pro Umdrehung, der mit der Abtriebsachse und der elektronischen Steuerungseinheit zusammenwirkt, bekannt geworden. Um eine genaue Steuerung zu schaffen, die universell in verschiedensten Tortypen einsetzbar ist, wird pro Umdrehung eines Informationsträgers des Informationsgebers ein in der zeitlichen Länge veränderter Impuls erfasst, der in der elektronischen Steuerungseinheit nicht flüchtig speicherbar und weiter verarbeitbar ist.
Ferner wird auf die DE 10 2005 039 532 A1 hingewiesen, bei der eine Antriebseinheit für eine Tür oder ein Tor, insbesondere ein Garagentor in der Art besteht, dass ein Elektromotor mit einem Informationsgeber zur Positionserfassung, der aus einem Informationsträger besteht, der pro Umdrehung gleiche Impulse liefert, wobei einer dieser Impulse in der zeitlichen Länge verändert ist, verwendet wird. Dabei werden sämtliche erfassten Impulse in einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert. Ferner ist eine elektronische Steuer/Regelschaltung mit einer Endstufe für den Elektromotor vorhanden, wobei in der Steuer- und Regelschaltung in mindestens einem Speicher unterschiedliche, veränderbare Ablaufprogramme gespeichert sind, von denen mindestens ein Programm ein Verfahren für einen programmierbaren Lernvorgang für die Öffnungs- und Schließrichtung der Tür, des Tores, insbesondere des Garagentores sowie seiner Parameter beinhaltet, und/oder mindestens ein weiteres Programm vorhanden ist, in dem die in dem nicht flüchtigen Speicher gespeicherten Impulse der Positionserfassung nach verschiedenen Verfahren verarbeitet werden, und/oder mindestens ein weiteres veränderbares Programm zur Kraftmessung und/oder veränderbaren Krafteinstellung an der Haupt- und oder den Nebenschließkanten der Tür, des Tores, insbesondere des Garagentores, während eines Lernvorganges bei einer Inbetriebnahme und ein Programm für den Normalbetrieb für den Öffnungs- und Schließvorgang der Tür, des Tores oder dergleichen mit einer veränderten Krafteinstellung bereitgestellt wird.
Ein optoelektronischer Drehwinkelsensor, umfassend eine mehrspurige digitale Codierung tragend, an die Drehbewegung eines Rotors gekoppelte beleuchtete Codescheibe und ein aus einer Vielzahl verschiedener Wandelemente bestehendes, bezüglich seiner Längenerstreckung quer zur Bewegungsrichtung der Codescheibe angeordnetes Sensor Array zum Abtasten der Codierung der Codescheibe wird dadurch bestimmt, dass zumindest einzelne Spuren der auf der Codescheibe befindlichen Codierungen mehrfach und mit Abstand zueinander angeordnet sind, wie dieses durch die DE 199 44 005 A1 offenbart wird.
In der DE 199 14 311 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben, mit dem/der relativ eigenstabile Maßstäbe oder Maßbandträger auf einfache Weise ausgerichtet an einem Körper aufgeklebt werden, um eine genaue Positionsbestimmung durchführen zu können.
Mit der DE 196 39 501 A1 wird ein Absolutdrehwertgeber für eine Flügelposition offenbart, der mit der Abtriebswelle des Elektromotors gekoppelt ist und seine Daten über eine Zwischenauswertungseinrichtung an die Steuer/Regeleinheit weitergibt. Durch die Verwendung eines Absolutdrehgebers steht die Flügelposition auch nach einer Betriebsstörung oder einer Unterbrechung der Spannungsversorgung unmittelbar wieder zur Verfügung. Es ist kein Anfahren einer Referenzposition und keine Suchfahrt erforderlich.
In der DE 103 41 297 B3 wird ein Meßsystem zur Bestimmung einer absoluten Position eines sich entlang einer Schiene bewegenden Elementes einer Horizontalschiebewand beschrieben. Dabei wird ein in oder an der Schiene befindliches Codeband verwendet, das über ein in oder an dem Element angeordnetes optisches Abtastsystem detektiert wird. Ein Decoder bestimmt auf Grundlage eines von dem optischen Abtastsystem ausgegebenen Signals eine absolute Position des Elementes.
In der DE 38 25 097 A1 wird eine Vorrichtung zur Positionsmessung bei einer Kran- und Elektrohängebahn mit einem Codeträger, der entlang seiner Längenerstreckung mehrwertige Codemarken trägt, beschrieben. Mit dem Codeträger wirkt eine Codelesevorrichtung zusammen. Damit die Codelesevorrichtung gegenüber dem Codeträger keine fehlerhaften Leseergebnisse entstehen lässt sind die Codemarken auf dem Codeträger einspurig hintereinander angeordnet und in der Weise gebildet, dass diese ein Codewort bildenden Codemarken, die jeweils unmittelbar nebeneinander liegen, längst des gesamten Codeträgers eindeutig sind, Wichtig bei einem Betrieb einer Antriebseinheit für ein automatisiertes Tor oder dergleichen ist die genaue Position des Torblattes oder dergleichen sowohl in der Öffnungs- als auch in der Schließfahrt zu jeder Zeit zu kennen. Dieses ist insbesondere dann von größter Wichtigkeit, wenn an einer derartigen Anlage keine mechanischen Endschalter vorhanden sind.
Damit entstehende Fehlmessungen und dadurch auftretende Fehler der Position behoben werden können ist es Aufgabe der Erfindung eine Wegstreckenkorrektur durchzuführen, ohne dass der Laufschlitten des Tores oder dergleichen in einen Anschlag oder eine Zu-Position fährt.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2. Die Unteransprüche haben weitere konstruktive Ausgestaltungen und verschiedene Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Gedankens zum Inhalt.
Zumindest während jeder Öffnungs- oder Schließfahrt soll mindestens einmal eine Überprüfung der genauen Position des Tores oder dergleichen automatisch durchgeführt werden und im Falle einer Abweichung auch eine Korrektur ausgeführt werden. Dieses ist auf Grundlage von Referenzpunkten oder Referenzinformationen entlang der Fahrstrecke an beliebiger Stelle durch die Informationen einer Positionserfassungseinrichtung möglich. Durch eine erste Referenzfahrt sind die Endpositionen sowie die Abstände für vorhandene Referenzpunkte oder Informationen untereinander bekannt geworden. Dieses bedeutet, dass sowohl eine Referenzfahrt für die Öffnungs- als auch für die Schließrichtung durchgeführt werden muss. Zur Ermittlung dieser Referenzinformationen oder dergleichen können z. B. Impulse, Markierungen oder dergleichen detektiert werden. Bei einem auftretenden Fehler wird gleichzeitig für den Benutzer unbemerkt eine Korrektur automatisch durchgeführt. Eine solche Korrekturgröße ist dabei abhängig von den Informationen des Positionserfassungsgerätes.
Bei einer Positionserfassungseinrichtung, die beispielsweise Impulse liefert, ist eine solche Korrekturgröße abhängig von den Impulsen pro Umdrehung der Positionserfassungseinrichtung. Eine Korrekturgröße kann dabei zum Beispiel ein Teil der Impulse sein, so dass kein Überlauf bei den Umdrehungen entstehen kann. Vergleicht wird diese Referenzposition mit Informationen, die in einem Festwertspeicher vorhanden sind, die bei den Referenzfahrten ermittelten Referenzinformationen wurden gespeichert. Dabei müssen sich die Inkremente zu den Referenzpunkten oder dergleichen zu einander synchron verhalten. Durch den Vergleich der gespeicherten Referenzpunkte kann so eine Korrektur problemlos auf die gespeicherten Informationen durchgeführt werden.
Es kann somit auf der gesamten Fahrstrecke eine permanente Überprüfung und Korrektur stattfinden. Es ist jedoch auch nur an bestimmten Positionen möglich dort eine Überprüfung und notwendigerweise bei Abweichungen eine Korrektur vorzunehmen. Dabei werden vorzugsweise diese Informationen und Daten gespeichert, so dass immer wieder überprüft werden kann, ob die korrekte Position eingehalten wird.
Dabei ist es notwendig, dass eine Erfassung der Signale so durchgeführt wird, dass ein eindeutiges Signalergebnis vorhanden ist. Hierzu ist es notwendig, dass die gelieferten Informationen so aufbereitet werden, dass vorhandene Fehlinterpretationen herausgefiltert werden. Dieses ist sowohl bei steigenden als auch fallenden Flanken, z. B. bei Impulsen oder dergleichen, notwendig. Ebenso wird gleichzeitig eine Zeitmessung durchgeführt.
Aus diesen aufbereiteten Daten und Informationen wird die Referenzinformation generiert. Dabei ist insbesondere auch auf die Dynamik eines solchen Tores oder dergleichen während Beschleunigungsphasen oder Verzögerungsphasen über die Zeiteinheit notwendiger Weise zu achten. Dieses führt dazu, dass beispielsweise eine dynamische Korrektur während der gesamten Fahrstrecke ausgeführt werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es möglich, dass nur bei ausgewählten Referenzpositionen eine Überprüfung durchgeführt wird.
Die Erfindung wird anhand eines in den Blockschaltbildern schematisch dargestellten Ablaufes einer Impulserfassung und Bearbeitung exemplarisch dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass neben der Erfassung und Bearbeitung von Impulsen auch alle anderen Absolutpositionserfassungen, die an bestimmten Punkten ihrer Fahrstrecke durch Referenzinformationen eine ganz eindeutige Stellung bzw. Position gewährleisten, unter den erfinderischen Gedanken fallen.
Es zeigt:
1: Eine Impulserfassung;
2: ein Blockschaltbild einer Bearbeitung von Impulsen;
3: eine Blockschaltbildausführung für die Korrektur einer Wegstrecke eines Tores oder dergleichen.
Der Einfachheit halber wird bei der nachfolgenden Beschreibung nur die Rede von Impulsen sein, wobei sich die Erfindung jedoch auch auf alle anderen möglichen Positionserfassungen außer Impulsen bezieht.
Mit der 1 wird eine Signalerfassung der von beispielsweise einer Positionserfassungseinrichtung gelieferten Impulse durchgeführt. Im Block 1 wird eine Signalerfassung vorgenommen, die mit einer anschließenden Signalentprellung 2 einhergeht. Die Signalentprellung ist notwendig, damit ein sauberer, eindeutiger Impuls vorliegt, um so falsche Interpretationen vermeiden zu können. Anschließend wird in dem Block 3 eine Flankenermittlung durchgeführt. Dieses führt dazu, dass in dem Block 4 ein Zähler vorhanden ist der sämtliche positiven Flanken zählt. Während in dem Block 5 ein Zähler vorhanden ist der sämtliche negativen Flanken ermittelt. Diese getrennte Ermittlung und Auswertung der Flanken nach „steigend” und „fallend” ist äußerst wichtig, da daraus auch eine Zeitmessung generiert werden kann. Die getrennte Durchführung und Zählung ist deshalb wichtig, weil stets auf eine steigende Flanke eine fallende Flanke für einen Impuls kommen muss. Nur daraus ist ein sauberer Impuls zu generieren. Dieses geschieht in den Blöcken 6 und 7 wo daraus das zeitmäßige Ergebnis ermittelt wird. Nach einem Vergleich wird aus diesen Informationen in dem Block 8 eine Impulsgenerierung herbeigeführt. Dieses hat auch gleichzeitig zur Folge, dass hier die Referenzimpulse, die in der normalen Pulsfolge enthalten sind, herausgefiltert werden. Diese Filterung ist insbesondere für einen dynamischen Betrieb mit Beschleunigungen und Verzögerungen von Wichtigkeit, da so über die Zeiteinheit ein Vergleich der Impulse über den zeitlichen Verlauf möglich ist. Im Normalfall ergibt das Verhältnis der positiven und negativen Flanken stets ein Verhältnis von 50:50. Bedacht werden muss jedoch, dass hier auch Relais prellen können bzw. Umschaltungen nicht sauber funktionieren, so dass es äußerst wichtig ist, hier die entsprechenden Referenzimpulse herauszufiltern.
Eine solche Referenzimpulsgenerierung kann dem Flussdiagramm der 2 entnommen werden. Hierbei wird in dem Block 9 eine Messung eines ersten Zeitimpulses durchgeführt, anschließend wird eine Auswertung der positiven und negativen Flanken in dem Block 11 vorgenommen. Parallel dazu wird neben dem ersten Impuls auch zur Sicherheit der zweite Zeitimpuls über den Block 10 erfasst und auch hier anschließend in dem Block 12 eine Auswertung hinsichtlich der positiven und negativen Flanken durchgeführt. Sowohl der erste als auch der zweite Impuls werden miteinander verglichen und bei einem Vorliegen eines Referenzimpulses wird dieser in dem Block 13 herausextrahiert. Liegt kein Referenzimpuls vor so ergeht die Information an den Block 14 weiter, der daraus eine Fahrtrichtungserkennung 18 bildet.
Beim Vorliegen eines Referenzimpulses gemäß dem Block 13 wird dieser an die Richtungserkennung 18 weitergegeben. Bei der Entscheidung, ob ein Referenzimpuls vorliegt ist noch die Fahrtrichtung zu unterscheiden, nämlich ob es sich um eine Öffnungs- oder Schließfahrt handelt, da diese unterschiedlich ausgeführt werden und somit auch abgespeichert sind. Bei der Fahrtrichtungserkennung wird nur noch der ermittelte Referenzimpuls in seiner zeitlichen Folge bearbeitet. So wird in den anschließenden Blöcken 15 und 16 für die Fahrtrichtung „Auf” und Fahrtrichtung „Zu” eine Zählung der Referenzimpulse vorgenommen, die anschließend in dem Speicher 17 gespeichert werden und somit quasi als Urreferenz aufgrund der Lernfahrten vorliegt.
Getrennt nach den Fahrtrichtungen „Auf” und „Zu” gemäß den Blöcken 19 und 20 werden in den Blöcken 21 und 22 die Referenzimpuls an den bestimmten Stellen erkannt und in den nachfolgenden Vergleichsstufen 23 und 24 für die Öffnungs- und Schließrichtung gespeichert. Im Falle einer Abweichung wird eine Korrektur in dem Block 25 ermittelt. Diese Korrektur der Referenz kann sich sowohl in einer positiven als auch negativen Korrektur niederschlagen. In beiden Fällen ist ein bestimmter Referenzimpuls eindeutig identifiziert worden und es kann bei einem Nichtvorliegen einer Abweichung gemäß dem Block 26 eine unkorrigierte Weiterfahrt durchgeführt werden.
Ist jedoch eine Abweichung ermittelt worden, so wird diese dynamisch oder in festen Schritten gemäß dem Block 27 korrigiert. Bei einer Korrektur wird der Wert der aktuellen Position an die Stelle der aktuellen Informationen des Positionserfassungsgebers gesetzt. Eine Speicherung wird in einem solchen Falle nicht durchgeführt. Es findet eine Korrektur während der Öffnungs- bzw. Schließfahrt statt, so dass die betreibende Person des Tores oder dergleichen von dieser Korrektur nichts wahrnimmt.
Durch die Tatsache, dass während des Laufes eines Antriebes für ein automatisiertes Tor oder dergleichen eine Korrektur der möglicherweise auftretenden Abweichungen der aktuellen Position, die vielfältiger Natur sein können, wird durch die Informationen der Positionserfassungseinrichtung eine stets genaue Position eingehalten bei gleichzeitiger und ausschließlicher Zeit- und Wegkorrektur durchgeführt. Dieses Verfahren bietet eine größtmögliche Sicherheit und somit einen problemlosen Betrieb eines Tores oder dergleichen, ohne dass hierbei der Laufschlitten des Tores oder dergleichen in einen Anschlag oder in die Zu-Position gedrückt werden muss.
Bezugszeichenliste

1: Signalerfassung
2: Signalentprellung
3: Flankenermittlung
4: Zähler positive Flanken
5: Zähler negative Flanken
6: Zeitmessung positive Flanken
7: Zeitmessung negative Flanken
8: Impulsgenerierung
9: Messung Zeitimpuls
10: Messung Zeitimpuls
11: Auswertung
12: Auswertung
13: Referenzimpuls Extrahierung
14: kein Referenzimpuls
15: Fahrtrichtung „AUF”
16: Fahrtrichtung „ZU”
17: Speicher
18: Fahrtrichtungserkennung
19: Fahrtrichtung „ZU”
20: Fahrtrichtung „AUF”
21: Referenzpunkte werden erkannt
22: Referenzpunkte werden erkannt
23: Vergleichsstufe
24: Vergleichsstufe
25: Korrekturermittlung
26: keine Korrektur
27: Korrektur wird gesetzt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19918414 A1 [0002]
DE 102005039532 A1 [0003]
DE 19944005 A1 [0004]
DE 19914311 A1 [0005]
DE 19639501 A1 [0006]
DE 10341297 B3 [0007]
DE 3825097 A1 [0008]

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Antriebseinheit eines automatisierten Tores oder dergleichen, mit einer Steuerung/Regelung und mindestens einem nicht flüchtigen Speicher, sowie einer Positionserfassungseinrichtung, die über die gesamte Fahrstrecke des Tores oder dergleichen Information zur Position des Tores oder dergleichen liefert, die durch eine Referenzfahrt ermittelt und gespeichert wurden, wobei die gespeicherten Informationen mit den aktuellen Positionsinformationen verglichen werden und bei einem asynchronen Ergebnis automatisch eine Korrektur auf die gespeicherten Referenzinformationen erfolgt.
Verfahren zum Betrieb einer Antriebseinheit eines automatisierten Tores oder dergleichen, mit einer Steuerung/Regelung und mindestens einem nicht flüchtigen Speicher, sowie einer Positionserfassungseinrichtung, die über die gesamte Fahrstrecke des Tores oder dergleichen Impulse liefert, die in bestimmten zeitlichen Abständen Referenzimpulse beinhalten, die durch eine Referenzfahrt ermittelt und gespeichert wurden, dadurch gekennzeichnet, dass die während der Referenzfahrt des Tores oder dergleichen ermittelten und gespeicherten Referenzimpulse mit gemessenen aktuellen Referenzimpulsen bei jeder Öffnungs- und Schließfahrt verglichen werden, und dass bei einem asynchronen Ergebnis der zueinander gehörenden Referenzimpulse automatisch eine Korrektur auf den zugehörigen, gespeicherten Referenzimpuls in der Wegstreckenmessung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über die gesamte Wegstrecke der Öffnungs- und Schließfahrt des Tores oder dergleichen Referenzimpulse oder Informationen vorhanden sind.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzimpulse oder Informationen in einem gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Abstand zueinander liegen.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens bei jeder Öffnungs- oder Schließfahrt der Antriebseinheit eine Überprüfung mindestens eines Referenzimpulses oder einer Information erfolgt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine permanente Referenzimpulsüberwachung oder Informationsüberwachung stattfindet und beim Abweichen von den gespeicherten Informationen oder Impulsen eine Korrektur auf die gespeicherten Werte automatisch durchgeführt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dynamische Korrektur während der Bewegung des Tores oder dergleichen auf die aktuellen Referenzimpulse oder Informationen durchgeführt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die während der Fahrtbewegung des Tores oder dergleichen ermittelten Impulse oder Informationen entprellt werden und anschließend eine Flankenermittlung der Impulse oder Informationen erfolgt, wobei die negativen und positiven Flanken während der Zeitmessung ermittelt werden, aus denen ein verwertbarer Impuls oder eine verwertbare Information generiert wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den generierten Impulsen und Informationen die stets aktuellen Referenzimpulse oder Informationen über den Fahrweg oder die Fahrzeit herausgefiltert werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vergleich der Referenzimpulse oder der Informationen über den zeitlichen Verlauf erfolgt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem vorliegenden Fehler der Referenzimpulse eine Korrektur der Positionserfassungseinrichtung stattfindet.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vergleich der Referenzimpulse oder Informationen und deren Abweichung bzw. Korrektur auf die gespeicherten Referenzimpulse oder Referenzinformationen durch mindestens ein Programm oder durch mindestens einen Programmschritt erfolgt, die/der in der Steuerung/Regelung in mindestens einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert sind.
Antriebseinheit zum Betrieb eines automatisierten Tores oder dergleichen mit einer Wegstreckenkorrektur gemäß den vorhergehenden Ansprüchen.