多轴智能闸机控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新型全数字化分布式闸机专用智能伺服驱控制系统，该智能伺服控制系统集成伺服驱动、运动控制和逻辑控制功能于一体。智能型闸机控制器采用了全数字化的结构，可以用于控制和驱动直流无刷电机、直流有刷电机和力矩电机。本发明专利技术所提出的智能型闸机控制器内置闸机专用控制逻辑、并具有防止碰撞和防闯关功能。应用本发明专利技术所提出的智能型驱动器能够构建单门闸机、双门闸机，从而实现低成本、系统配置灵活、体积小巧、操作简便、性能可靠且维护方便闸机伺服控制系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多轴智能闸机专用控制器，具体地说，是涉及一种集成运动控制、伺服驱动和逻辑控制功能于一体，可以用于控制和驱动多种类型闸机的新型全数字化分布式闸机专用智能控制系统，特别是可以用于双向行人通关自动验查通道的设备。
技术介绍
随着经济发展和人员流动性的日益增加，出于安全性的考虑，许多特定区域如特定的商业建筑物、车站、机场、海关等的出入口都要对进出人员的身份进行严格的检查，也需要对出入者身份有所控制。但是目前多数监控和检查主要采用人工形式，不仅容易出错，而且手续繁琐、工作量大、效率低，而且往往容易出现通行堵塞，冒名顶替等。随着信息技术的发展，人员自助查验通道系统的使用替代了原有的人工查验系统，从而大大提高了通行效率。公开号为CN201010548137的专利文件即公开了一种行人通关自动查验通道设备，可自动查验通行者的身份，该通道设备包括进口闸门、出口闸门、设在所述进口闸门与出口闸门之间的封闭通道，还包括分别与所述感应装置、进口闸门、出口闸门连接的计算机，该计算机可根据感应信号和验证结果控制所述进口闸门、出口闸门的开闭。信息技术的发展和利用能够大大地提高人员的查验和通行速度。在自助查验放行通道中，进口闸门、出口闸门的控制需要电机和伺服驱动器来实施高效可靠的控制。本专利即是介绍了一种专门用于控制和驱动自助查验放行通道中用于控制进口闸机、出口闸机的多轴专用智能控制器。
技术实现思路
为了改善现有通用型伺服驱动器用于自助查验放行通道的诸多不足之处，本专利技术公开了一种新型全数字化分布式闸机专用智能伺服驱控制系统。其主要目的在于提供一种系统连接简单、内置功能丰富，从而实现低成本、系统配置灵活、操作简便、性能可靠且维护方便的闸机控制和驱动系统。该智能伺服控制系统集成伺服驱动、运动控制和逻辑控制功能于一体。智能型闸机控制器采用了全数字化的结构，可以用于控制和驱动直流无刷电机、直流有刷电机和力矩电机。本专利技术所提出的智能型闸机控制器内置闸机专用控制逻辑、并具有防止碰撞和防闯关功能。本专利技术所提出的空心杯电机智能伺服驱动系统集成了电机驱动与运动控制以及集成的PLC逻辑控制功能于一体，无需外部运动控制器，即可实现运动控制、电机驱动以及数字输入/输出逻辑控制的功能。与传统的伺服驱动器相比，本专利技术所提出的多轴智能型闸机控制系统具有以下优点：1).系统连接简便可靠多轴智能型闸机控制系统驱动器和控制器集成一体的结构不但增加了运动控制系统连接的可靠程度、降低了系统的故障点、同时也减少了构建运动控制系统的造价；2).可以驱动多种类电机本专利技术所提出的多轴智能型闸机控制系统可以用来控制和驱动多种类的电机，如直流无刷电机、直流有刷电机和力矩电机；3).集成闸机专用逻辑控制功能本专利技术所提出的多轴智能型闸机控制系统内置了闸机专用的控制功能，包括自动找零位、开门、关门、锁定抱闸、释放抱闸等闸机专用控制功能，以及在异常情况下；4).具有防碰撞和防闯关功能本专利技术所提出的多轴智能型闸机控制系统具有防止碰撞和防止闯关的功能，用于碰撞发生时对人员的保护和防止闯关事件的发生；5).远程维护和故障诊断本专利技术所提出的多轴智能型闸机控制系统可以通过驱动器内置的嵌入式软件和本地上位机软件进行驱动器和设备的远程维护和远程故障诊断的功能。为了实现以上描述的优点和功能，本专利所描述的本专利技术所提出的多轴智能型闸机控制系统具有如下的技术细节：1).所提出的本专利技术所提出的多轴智能型闸机控制系统采用全数字化设计；2).多轴智能型闸机控制系统集运动控制功能、伺服驱动功能、抱闸功能和闸机逻辑控制功能于一体；3).智能控制器可执行S曲线运动控制轨迹规划，使得开门和关门动作更柔和；4).通过软件的设置，同一个智能控制系统可以用来驱动直流无刷电机、直流有刷电机和力矩电机，而不需要改变硬件的设计；5).所提出的智能型驱动器具有远程维护、远程故障诊断功能。通过这些功能实现了驱动器的远程技术指导、远程设备调试、技术培训等功能，不但方便驱动器的使用而且减少了设备的故障停机时间。附图说明下面将通过参照附图详细描述本专利技术的实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本专利技术的上述及其它特征和优点，附图中：图1为本专利技术所提出的智能型闸机控制器结构示意图；图2显示了由本专利技术提出的智能闸机控制器所组建的闸机控制系统结构示意图；图3是智能闸机控制系统上电命令执行序列流程图；图4是智能闸机控制系统防闯关处理流程图；图5是闸门开启过程智能闸机控制系统防碰撞处理；图6是闸门关闭过程智能闸机控制系统防碰撞处理；图7是智能闸机控制系统状态转换流程图；图8显示了智能闸机控制系统远程服务解决方案示意图。具体实施方式为使本专利技术的实施方法、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图说明所提出的多轴智能型闸机控制系统并举例说明实施例，对本专利技术进一步详细说明。图1为本专利技术所提出的多轴智能型闸机控制系统结构示意图；本专利技术提出的多轴智能型闸机控制系统由两部分组成，分别是(1)控制模块和(2)驱动模块。控制模块(1)实现了运动控制功能，驱动模块(2)实现了电机驱动功能。其中控制模块(1)包含了(3)DC-DC电源模块、(4)数字信号处理单元、(5)程序及系统参数存储单元、(6)系统通讯接口、(7)驱动器工作状态以及故障指示单元、(8)数据总线、(16)电源总线等子模块。驱动模块(2)包含了(8)数据总线、(9)电流检测单元、(10)现场可编程门阵列单元、(11)输入输出接口电路、(12)电源滤波电路、(13)编码器解析电路、(14)制动单元、(15)驱动电路、(16)电源总线等子模块。每个功能子模块所实现的功能描述如下，控制模块(1)的主要功能有：1).实现智能伺服驱动器与上位机的通讯；2).实现运动控制的轨迹规划功能；3).实现运动控制的控制功能，包括电流环、速度环、位置环的控制以及其它辅助控制功能；4).将运动控制DSP程序、FPGA配置文件、独立运行电机运动程序、系统及电机参数存储于FLASH ROM中；5).驱动器工作状态指示；6).系统供电；各个子系统的主要功能描述如下：DC-DC电源模块(3)的功能是将24V直流电转换为更低的电压，如3.3V、2.5V，提供系统芯片供电之用；数字信号处理器单元(4)包含数字信号处理器及其外围电路，是系统的中央处理器，用于整个系统的控制和调度。其功能包括系统通讯的调度和网络命令接收、系统轨迹规划、位置环控制、速度环控制以及电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全数字化分布式多轴智能闸机控制系统，其特征在于：A、具有多种网络控制模式，包括：RS232网络控制模式、RS485分布式网络控制模式、CAN总线网络控制模式；B、可以控制和驱动多种电机，如直流有刷空心杯伺服电机、直流无刷空心杯伺服电机和力矩电机；C、采用了全数字化设计，是集闸机控制功能和电机驱动功能以及PLC逻辑控制功能于一体的结构。

【技术特征摘要】
1.一种全数字化分布式多轴智能闸机控制系统，其特征在于：
A、具有多种网络控制模式，包括：RS232网络控制模式、RS485分布式网络控制模式、CAN总线网络控
制模式；
B、可以控制和驱动多种电机，如直流有刷空心杯伺服电机、直流无刷空心杯伺服电机和力矩电机；
C、采用了全数字化设计，是集闸机控制功能和电机驱动功能以及PLC逻辑控制功能于一体的结构。
2.根据权利要求1所述的多轴智能闸机控制系统，其特征在于，智能闸机控制器可以工作于RS232网络
控制模式、RS485分布式网络控制模式、CAN总线分布...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵晓寅，谢晓东，
申请(专利权)人：北京诺信泰伺服科技有限公司，
类型：发明
国别省市：