屏蔽門（三1）講解

第三章門機系統(tǒng)第一節(jié)

屏蔽門門機系統(tǒng)第二節(jié)

半高安全門門機系統(tǒng)第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)屏蔽門門機系統(tǒng)是滑動門的操作機構(gòu)，安裝在門體結(jié)構(gòu)的頂箱內(nèi)，主要由驅(qū)動裝置、鎖緊裝置、門機控制器DCU、傳動裝置等組成。驅(qū)動裝置包括電機、減速器等。門機系統(tǒng)是通過電機和傳動機構(gòu)驅(qū)動門體的水平移動，實現(xiàn)屏蔽門的開和關(guān)，并將電壓和電流等信息反饋給門機控制器，以便控制系統(tǒng)判斷門的運行狀態(tài)。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)一、電機

采用高性能直流無刷電機，由門機控制器控制的工作方式。電機調(diào)速性能和輸出轉(zhuǎn)矩均應(yīng)滿足門扇運動曲線和動力曲線的要求。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)1.電機特性及參數(shù)以德恩科公司BG65X75電機為例，該電機具有以下優(yōu)點：(1)采用電子換向裝置取代傳統(tǒng)直流電機的機械式電刷換向器，在運行過程中無換向火花和電磁干擾，省去更換電刷的麻煩，免維護(hù)。(2)電子換向，基本無發(fā)熱現(xiàn)象；(3)運行平穩(wěn)、可靠、效率較高；(4)易實現(xiàn)變頻調(diào)速，能耗低，無干擾現(xiàn)象；(5)使用壽命長，連續(xù)運行時間可達(dá)50000小時；(6)電機外殼防護(hù)等級為不小于IP54，絕緣等級為F；(7)選用負(fù)載負(fù)荷計算標(biāo)準(zhǔn)：兩個開/關(guān)門周期間隔最多120秒。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)以德恩科公司SG80K減速機為例，該減速機的減速比為10：1，工作時最高表面溫度為104℃。門機系統(tǒng)BG65X75電機、SG80K減速機參數(shù)分別見表第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)2.電機驅(qū)動（1）原理電機是滑動門的動力來源，由DCU根據(jù)預(yù)先設(shè)定的速度曲線進(jìn)行驅(qū)動。電機轉(zhuǎn)動位置由霍爾傳感器檢測、DCU計算獲得。通過霍爾傳感器檢測電機旋轉(zhuǎn)速度。通過檢測電機轉(zhuǎn)動的周期和相位，可能計算出皮帶的移動距離，從而獲得電機的轉(zhuǎn)動位置，即滑動門的位置。DCU通過檢測電機的電流，可以用于檢測障礙物，以及電流控制。（2）電路第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)（3）電機工作原理直流無刷電機轉(zhuǎn)動原理如圖所示，微控制器生成PWM信號，驅(qū)動上下橋臂共六個IGBT管，對應(yīng)的IGBT管導(dǎo)通，實現(xiàn)電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)動作。電機的減速和制動是采用再生制動的方法，Q7是用于通過R釋放再生制動的多余能量。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)二、傳動裝置

屏蔽門門機系統(tǒng)采用齒型同步帶傳動方式，由單個直流電機-減速器組合驅(qū)動。整個傳動裝置安裝在頂箱內(nèi)，由以下部分組成：配有驅(qū)動輪的齒型同步帶、用于調(diào)節(jié)皮帶松緊度的反向滑輪、用于拖動滑動門扇的滾輪拖板組件、皮帶鎖扣、為滑輪導(dǎo)向的導(dǎo)軌和閉鎖單元。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)傳動裝置必須是單電機同軸驅(qū)動（邊門可特殊處理，但必須保證兩扇門運行同步），可以是同步齒形帶傳動，也可以是滾珠螺桿傳動。同步齒形帶傳動多用于屏蔽門和全高安全門，滾珠螺桿傳動多用于半高安全門。1.同步齒形帶傳動裝置

同步齒形帶傳動裝置可靠性高，更換成本，容易安裝，維護(hù)率低，具有自校準(zhǔn)調(diào)節(jié)功能。其特點如下：(1)采用重荷載齒形同步帶，正向嚙合驅(qū)動，保證兩門扇運動同步、穩(wěn)定。(2)皮帶張緊力可調(diào)節(jié)，且為耐磨、阻燃、低煙、無毒材料；且滿足運行12個月檢查調(diào)節(jié)一次張緊力的質(zhì)量要求。

(3)所有皮帶夾緊裝置和皮帶輪與齒形帶的齒形相匹配。滑動門門體與皮帶間采用剛性連接，在整個運行過程中，皮帶不得發(fā)生打滑或折彎等不正常工作狀態(tài)。

(4)皮帶傳動所有轉(zhuǎn)輪使用滾動軸承，軸承的壽命要求不小于10萬小時。

第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)門體運動載體，能夠?qū)崿F(xiàn)門體上下左右方向微調(diào)，使得現(xiàn)場安裝方便、迅捷，門體運動平穩(wěn)，運動阻力小。同時能夠?qū)崿F(xiàn)門體與整個系統(tǒng)等電勢要求。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)同步齒形帶傳動裝置對應(yīng)的運行承載部件如圖所示，其特點是采用密封球軸承，設(shè)計有安全反向滾子，具有全方位調(diào)節(jié)功能第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)2.螺桿傳動裝置

（1）螺母與螺桿要有良好的潤滑條件，潤滑油應(yīng)為防火型。（2）螺桿和螺母采用非自鎖螺紋，螺旋副配有預(yù)緊及間隙調(diào)整裝置。

（3）滾珠螺桿傳動中的滾動軸承，要求能夠承受雙向軸向力和徑向力，實際使用壽命不低于30年。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)三、門機控制器（DCU）門機控制器（DCU，DoorControlUnit）是滑動門電機的控制裝置。屏蔽門和全高安全門每對滑動門單元配置一個門機控制器，安裝在頂箱內(nèi)。由1個DCU控制1個電機，帶動兩對滑動門進(jìn)行開關(guān)運動。半高安全門每對滑動門單元配置一個門機控制器，安裝在固定側(cè)盒中，由1個DCU控制2個電機，帶動左右兩對滑動門進(jìn)行開關(guān)運動。DCU采用整體快速更換單元設(shè)計，結(jié)構(gòu)精簡而密封，防塵防水等級要求不小于IP54，即該產(chǎn)品能防止有害的粉塵堆積及液體由任何方向潑到外殼沒有傷害影響。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)1、門機控制器（DCU）電路結(jié)構(gòu)門機控制器的內(nèi)部電路由集成微控制器（MCU）的邏輯單元、驅(qū)動單元和接口電路組成。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)2、門機控制器（DCU）的設(shè)備配置門機控制器是通過專用監(jiān)控軟件，執(zhí)行PEDC/IBP/PSL的命令控制與監(jiān)測滑動門的運行。其設(shè)備配置如下：（1）DCU內(nèi)部應(yīng)存儲必要的速度曲線數(shù)據(jù)，設(shè)置多組門體夾緊力閾值（阻止滑動門關(guān)閉的力不應(yīng)大于150N）、重關(guān)門間隔時間0.3s（在0.3s～2s內(nèi)可調(diào)）、重關(guān)門延遲時間2s（在0.1s～10s內(nèi)可調(diào)）、重關(guān)門次數(shù)3次（在內(nèi)1～5次內(nèi)可調(diào)）等參數(shù)。（2）DCU組按照其中設(shè)定的速度曲線，實現(xiàn)對電機的實時控制，能夠準(zhǔn)確探測門體、門鎖等設(shè)備的狀態(tài)信息。（3）DCU具有足夠存放數(shù)據(jù)庫和軟件的存貯容量，具有自診斷功能。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)（4）DCU輸入電源具有過流、過壓保護(hù)功能。（5）DCU具有抗震、防塵、防潮、抗電磁干擾、抗靜電干擾的功能，并滿足城市軌道交通環(huán)境要求。防護(hù)等級不小于IP54。（6）DCU的安裝位置要便于維修及更換。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)3.DCU特征（KABA）(1)儲存檢測（ROM、RAM和EPROM）(2)自我檢測(3)軟件故障監(jiān)督(4)程序執(zhí)行監(jiān)督(5)通訊(6)監(jiān)測器(7)兩個處理器的冗余(8)故障處理(9)重新啟動(10)電壓供應(yīng)監(jiān)督第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)4.門機控制器（DCU）功能DCU的功能分為邏輯處理及電機驅(qū)動。邏輯處理主要承擔(dān)接收開關(guān)門命令，控制滑動門開關(guān)，并對滑動門故障進(jìn)行邏輯判斷及處理。電機驅(qū)動主要承擔(dān)控制電機啟動停止，并進(jìn)行調(diào)速等。門機控制器（DCU）執(zhí)行系統(tǒng)級和站臺級等發(fā)來的控制命令，能夠接收信號系統(tǒng)、IBP、PSL各控制點發(fā)來的開/關(guān)門控制命令，控制門的運動，并采集和發(fā)送門狀態(tài)信息及各種故障信息。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)5.門機控制器（DCU）控制原理（1）PEDC-DCU接口信號與DCU連接的開門繼電器和門使能繼電器的勵磁構(gòu)成了開門命令電路。PEDC與繼電器組以硬線的方式連接，向滑動門提供開關(guān)門命令及采集站臺滑動門的鎖閉信號。目前對滑動門的開關(guān)命令的發(fā)出都是使用硬線的方式，而不直接使用總線控制，主要是考慮到安全性及穩(wěn)定性，相對來講硬線比總線更為可靠?；瑒娱TDCU通過CAN總線將每個滑動門\應(yīng)急門\端門的狀態(tài)上傳給PEDC。PECD把信息處理后，上傳給監(jiān)控系統(tǒng)。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)（2）開門信號，允許信號DCU通過硬線信號與PEDC/IBP/PSL連接，DCU接受來自PEDC/IBP/PSL的控制信號。開門命令由關(guān)鍵（或稱安全）和非關(guān)鍵（或稱非安全）兩個信號組成，關(guān)鍵信號部分從RATP發(fā)出，通過安全回路繼電器，傳遞給DCU，使得門使能繼電器勵磁。非關(guān)鍵信號從RATO發(fā)出，該命令發(fā)出后通過安全回路繼電器，傳遞給DCU，使得開門安全繼電器勵磁。開門全過程非關(guān)鍵信號一直持續(xù)，當(dāng)設(shè)定時間到達(dá)時，RATO發(fā)出關(guān)門信號，即非關(guān)鍵信號消失，DCU驅(qū)動電機關(guān)門。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)門允許硬線：一條關(guān)鍵的AC50V線路與站臺每個對稱門的DCU串聯(lián)從而控制所有對稱門。開門硬線：一條非關(guān)鍵的AC50V線路與站臺的所有DCU串聯(lián)。此處電壓為多種設(shè)計數(shù)據(jù)，有AC110V、AC50V、DC110V、DC24V等，視設(shè)備廠家而定。允許信號：從PEDC主板或IBP/PSL控制繼電器發(fā)給DCU的雙切關(guān)鍵信號。開門信號：與所有DCU相串聯(lián)的非關(guān)鍵50V交流信號。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)（3）滑動門/應(yīng)急門/端門活動門關(guān)閉鎖緊信號所有ASD/EED/MSD與信號系統(tǒng)(SIG)串聯(lián)的關(guān)鍵線路信號由一條四線雙切的的“ASD/EED/端門活動門關(guān)閉且鎖緊”線路提供給該信號。該線路與每個滑動門與應(yīng)急門串聯(lián)。當(dāng)所有的滑動門和應(yīng)急門關(guān)閉且鎖定時，該線路接通，信號系統(tǒng)提供屏蔽門系統(tǒng)電壓。該電壓的供應(yīng)將通過四線雙切繼電器回路切換給信號系統(tǒng)。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)（4）門運動曲線的控制DCU能夠儲存多組開關(guān)滑動門運動曲線數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)都適用于車站所有的對稱與非對稱滑動門?；瑒娱T的運動曲線是通過DCU來控制的。這些曲線數(shù)據(jù)是通過選取不同的門速、開關(guān)門時間、門開始啟動時間、開關(guān)門加速度和開關(guān)門減速度來設(shè)置的，這樣使開關(guān)門時間與開關(guān)門力都可以調(diào)節(jié)。DCU通過讀取指定的運動曲線數(shù)據(jù)，內(nèi)部的MCU提供PWM信號給內(nèi)部電源晶體管，其電源輸出驅(qū)動直流電機。電機裝置內(nèi)設(shè)置有一個霍爾開關(guān)傳感器，可以將門運動數(shù)據(jù)的位置反饋至DCU，通過計算，DCU可以實時檢測電機的位置。DCU能根據(jù)指定的曲線數(shù)據(jù)和各個滑動門的特性，對門機的調(diào)節(jié)實施智能控制。電機的加速度通過監(jiān)測電機后端的電動勢來測量；電機的扭矩通過電機的電流來測量。這樣通過DCU來保證各個滑動門開閉的同步性和一致性，并能夠準(zhǔn)確檢測門體、門鎖等設(shè)備的狀態(tài)信息。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)DCU通過動態(tài)檢測控制電機運動，可以在一定范圍內(nèi)克服門體安裝產(chǎn)生的滑動阻力偏差，自動修正速度曲線，使滑動門到達(dá)設(shè)定的開關(guān)門時間。DCU通過實時檢測電機霍爾傳感器的數(shù)據(jù)來跟蹤滑動門的位置，同時對電機的反饋信息進(jìn)行監(jiān)測，從而確?；瑒娱T遵循設(shè)定的曲線準(zhǔn)確進(jìn)行運動。電機過速保護(hù)電路通過獨立線路與電機連接，對門的速度進(jìn)行檢測。如果門速過快或者門運動過程中出現(xiàn)供電故障，電機的驅(qū)動會被切斷，從而制動門的運動。門的超速中斷運動信息DCU會傳遞給PEDC。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)（5）關(guān)鍵數(shù)據(jù)調(diào)整與監(jiān)測對于關(guān)鍵的檢測數(shù)據(jù)，DCU通過現(xiàn)場總線實時傳遞給PEDC?？刂婆c監(jiān)視系統(tǒng)主機能夠存儲相關(guān)操作歷史記錄和故障數(shù)據(jù)。對于重要的DCU控制參數(shù)，包括開門時間、關(guān)門時間、開/關(guān)門障礙次數(shù)、重關(guān)門延遲時間等數(shù)據(jù)，可以通過以下方法進(jìn)行調(diào)整：一、通過PTE接口連接便攜式電腦進(jìn)行修改、調(diào)整；二、通過DCU內(nèi)部設(shè)置的編程/調(diào)試/診斷接口進(jìn)行在線或離線調(diào)整參數(shù)和升級軟件；三、通過PEDC對DCU進(jìn)行軟件升級。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)（6）手動解鎖裝置的監(jiān)控滑動門的手動解鎖裝置安裝在每個滑動門的外側(cè)邊緣，可通過手柄和鑰匙來驅(qū)動機械軸，從而推動門鎖解鎖，也切斷關(guān)鍵的門關(guān)閉且鎖緊狀態(tài)回路。DCU監(jiān)視手動解鎖裝置的操作，此時它斷開允許信號繼電器，使減速可以自由轉(zhuǎn)動。

乘客可以通過施加在門扇的水平力將門扇打開。滑動門在手動解鎖操作完成后15s（可調(diào)），DCU自動驅(qū)使電機恢復(fù)供電，在不需要工作人員參與的情況下，滑動門自動關(guān)閉鎖緊，從而使屏蔽門系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)（7）應(yīng)急門監(jiān)控部分滑動門單元的左側(cè)或右側(cè)設(shè)有應(yīng)急門門扇，這門單元的DCU同時監(jiān)視應(yīng)急門的鎖定開關(guān)，并且通過現(xiàn)場總線將應(yīng)急門的操作信息反饋給PEDC。應(yīng)急門的鎖定開關(guān)與每個門單元的關(guān)閉且鎖緊安全回路相連接。站臺的每扇應(yīng)急門都裝配鎖定開關(guān)，當(dāng)應(yīng)急門打開，鎖定開關(guān)的狀態(tài)改變。相鄰門單元DCU通過監(jiān)測鎖定開關(guān)的狀態(tài)來實現(xiàn)對應(yīng)急門的監(jiān)控。應(yīng)急門的關(guān)門與鎖定狀態(tài)與滑動門的關(guān)門與鎖定狀態(tài)一起組合，一起發(fā)出關(guān)鍵的關(guān)門信號給PEDC。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)（8）端門監(jiān)控端門（MSD）也是通過相鄰門單元DCU來監(jiān)控的，也是DCU通過監(jiān)視MSD鎖定開關(guān)狀態(tài)并將MSD的操作信息通過現(xiàn)場總線反饋給PEDC。與應(yīng)急門不同的是，MSD的鎖定開關(guān)不接入安全回路。（9）滑動門手動操作每個屏蔽門系統(tǒng)的滑動門都可以通過就地控制盒（LCB）進(jìn)行就地操作監(jiān)視。（10）開門警示燈控制每個門單元都安裝有開門警示燈（DOI）用來顯示對應(yīng)的滑動門、應(yīng)急門及端門的運行狀態(tài)。屏蔽門開門警示燈都是由DCU直接控制，所有的站臺都是。DOI現(xiàn)基本都是新型光源LED組成，達(dá)到理想的顯示效果。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)6.門機控制器（DCU）安裝站臺每對滑動門安裝一個DCU，設(shè)置于頂箱內(nèi)。DCU具有抗電磁干擾能力，內(nèi)設(shè)置有調(diào)試接口?？稍诰€和離線調(diào)整參數(shù)和軟件組態(tài)，并可進(jìn)行重新編程和參數(shù)的重新設(shè)置。DCU具有本控制單元的可離線調(diào)試功能。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)四、鎖緊及解鎖裝置屏蔽門系統(tǒng)滑動門鎖緊及解鎖裝置即門鎖，包括機械部分和電子部分。機械部分保證滑動門運行至鎖定位置后能夠鎖定。電子部分保證能夠通過行程開關(guān)將滑動門的狀態(tài)反饋到每個門單元的門機控制器（DCU）。鎖緊及解鎖裝置提供單道滑動門的關(guān)閉、鎖緊、全開三種狀態(tài)，并將三種狀態(tài)提供給鎖閉安全回路使用，也能夠?qū)⒃摰阑瑒娱T當(dāng)前的狀態(tài)反饋至該道門的門機控制器。第一節(jié)屏蔽門門機系統(tǒng)屏蔽門滑動鎖緊及解鎖裝置由鎖塊、位于滑輪掛件上的雙頭柱形鎖銷、行程開關(guān)、解鎖電磁鐵、閉鎖輔助彈片等組成緊裝置。如所示。鎖緊及解鎖裝置安裝在門機梁上，該裝置設(shè)置有自動鎖定、門到位且鎖定位置檢測、自動解鎖