DE4200972C2 - Verfahren zur Steuerung eines vorzugsweise elektromechanischen Türantriebs - Google Patents

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.

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.