第三章城市轨道交通屏蔽门门机装置课件

第三章城市轨道交通屏蔽门门机装置门机系统是滑动门的操作机构，主要由驱动电机、门控单元（DCU）传动装置、导轨与滑块、锁紧及解锁装置等组成。通过电机和减速箱的推拉实现屏蔽门的开和关，同时判断和监控屏蔽门的运行状态。第一节门机驱动装置一、驱动电机屏蔽门驱动装置(即电动机)可分为交流电动机和直流电动机两种。直流电动机又可分为直流有刷电动机及直流无刷电动机。采用直流无刷电机装置可靠性高，免维护，高转矩、低转速，减小故障开门力等优势。目前，屏蔽门系统大多采用直流无刷电动机驱动。电机为滑动门提供动力，由DCU根据预先设定的速度曲线进行驱动，要求电机的调速性能和输出转矩应满足门门扇运动曲线和动力曲线。正常情况下,DCU通过克服门的运动阻力来控制滑动门运动。如果门的实际速度曲线与设定速度曲线不符合,DCU将调整电压改来控制门的实际速度曲线与设定速度曲线达到一致。二、传动装置屏蔽门系统传动装置是屏蔽门滑动门正常开关的重要装置。目前，国内屏蔽门传动主要通过两种方式实现，分别为齿形同步带传动和螺旋副传动。（一）齿形同步带传动装置齿形同步带传动方式通常用于封闭式屏蔽门系统和全高式屏蔽门系统齿形同步带传动装置一般由齿形同步带、反向滑轮、滚轮拖板组件、皮带锁扣、导轨和闭锁单元等配件组成。（二）螺旋副传动装置螺旋副传动装置主要适用于封闭式和非封闭式屏蔽门，封闭式屏蔽门系统传动装置安装在顶箱内，半高式屏蔽门系统传动装置一般安装在固定侧盒底部。传动装置由电机驱动、丝杆、螺母、承载小车、安装座等组成。三、门锁装置滑动门锁紧及解锁装置（即门锁），包括机械部分和电子部分。机械部分保证滑动门运行至锁定位置后能够锁定。电子部分保证能够通过行程开关将滑动门的状态反馈到每个门单元的门机控制器（DCU）。锁紧及解锁装置提供单道滑动门滑动门的关闭、锁紧、全开三种状态，并将三种状态提供给锁闭安全回路使用，也能够将该道滑动门当前的状态反馈至门机控制器。锁紧装置主要由电磁铁、一对联动的锁销、关闭锁紧确认开关和解锁开关组成。电动锁装置安装在顶箱内的型材导轨上，位于滑动门关闭位置的上方。当滑动门自动关闭或手动关至关闭位置时，滑动门上的撞块撞击锁紧装置上的插销，使得插销受力向上抬起。当滑动门关闭到位时，锁紧装置上的一对联动锁销在弹簧和自身重力的作用下自动下落并卡住安装在门扇顶部的撞块，此时滑动门关闭并锁紧，同时关闭锁紧确认开关被压下并发出滑动门被锁闭信号，除非进行通电或通过手动解锁，否则滑动门无法打开。执行正常开门程序时，门控单元（DCU）发出开门信号，电磁铁接到开门信号后开始工作，向上吸住联动锁销，联动锁销脱离门扇撞块，滑动门锁闭状态解除，同时关闭锁紧确认开关复位并发出滑动门被打开信号，此时电机驱动滑动门开门。滑动门门框内设有手动解锁装置。当操作轨道侧手动解锁把手或操作站台侧屏蔽门钥匙即操作手动解锁装置时，此时联动锁销被释放，电动锁紧装置上的手动解锁开关将被激活并发出手动解锁开门信号并反馈到门控单元（DCU），然后门控单元（DCU）将手动解锁开门信号传送到中央接口盘（PSC）。第二节门机控制器一、门机控制器组成门机控制器(DoorControlUnit,简称DCU)是滑动门电机的控制装置,通常每对滑动门都配备一个DCU，控制滑动门开关，收集监控屏蔽门运动状态，把故障信息发送至单元控制器（PEDC）并接收和执行单元控制器（PEDC）、综合后备盘（IBP）、就地控制盘（PSL）的命令。DCU内部电路由集成控制器（MCU）的逻辑单元、驱动单元和接口电路组成。如图图3.9所示为DCU内部电路布局外部正面有位置钥匙开关、手动控制开关、蜂鸣器；侧面是各类线路接口，有地控制盒(LCB)输人接口、单元控制器(PEDC)现场总线接口、就地控制盘(PSL)及综合后备盘(IBP)集合单元控制器(PEDC)的开关门信号接口、门锁单元驱动及检测信号接口、驱动检测电机信号接口、顶箱警示灯(DOI)接口以及外接便携式检测设备(PTE)调试维护接口。二、门机控制器控制原理门机控制器（DCU)由中央控制器CPU、电源电路、电机驱动电路，输入输出电路、总线电路(双冗余)、存储电路和对外接口电路以及相关电路等组成。DCU储存滑动门运动曲线数据，并控制运动曲线。曲线数据可以选取不同的门速、开关门时间、门开始启动时间、开关门加速度和开关门减速度，调节开关门时间与速度。DCU中的微处理器传递脉宽调制信号给内部电源晶体管驱动直流电机，电机内部的霍尔开关传感器将门运动位置数据反馈至DCU计算机控制主板,可以实时检测电机的位置。DCU可对电机的反馈信息进行监测，从而确保滑动门遵循设定的曲线准确进行运动。DCU通过接受外部信号及电机反馈信号，实现对滑动门智能控制。三、门机控制器连接DCU具有抗电磁干扰能力，内设置有调试接口，可在线或离线调整参数和软件组态，并可进行重新编程和参数的重新设置。如图3.12所示，门机控制器(DCU)与中央控制盘(PSC)之间的连接是通过使用通信网络(现场总线)来实现的。每个门机控制器(DCU)在网络上都有一个唯一的地址由中央控制盘(PSC)监测门机控制器(DCU)的相关状态信息。DCU可驱动蜂鸣器、电机、锁闭单元、警示灯等。PTE接口连接便携式计算机进行修收、调整。DCU通过硬线与就地控制盒（LCB）相连接，检测并执行LCB的相关操作。四、门机控制器（DCU）功能DCU的功能分为逻辑处理及电机驱动。逻辑处理主要承担接收开关门命令，控制滑动门开关，并对滑动门故障进行逻辑判断及处理。电机驱动主要承担控制电机启动停止，并进行调速等。门机控制器(DCU)执行系统级和站台级等发来的控制命令，能够接收信号系统、IBP、PSL各控制点发来的开/关门控制命令，控制门的运动，并采集和发送门状态信息及各种故障信息。若检测到障碍物时，则通过屏蔽门障碍物探测控制模块启动指定的障碍物程序，产生屏蔽门控制命令并发送给DCU对屏蔽门进行相应的操作。具体执行过程为：当滑动门关闭时，如某一门检测到障碍物，此门打开约100mm后停下来。在等待大约0~2s（可调整）之后，门会自动重关。如果此时仍然检测到障碍物的存在，门像先前一样打开并停止等待一段时间。如果三次关门失败，门将打开至全开位置，并给出相应的声光报警提示。第三节半高屏蔽门门机装置半高屏蔽门门机系统装设在固定侧盒、滑动门门体的下端,主要由驱动装置、锁紧装置、门控单元DCU、传动装置等组成。半高屏蔽门有两种结构形式，有一控制一驱动和一控制两驱动两种。一控制一驱动是指每对滑动门由一个门机控制器(DCU)控制一套驱动电机，同时驱动左右滑动门扇，虽节省初期投资，但必须设置门槛，门槛上设置开槽，存在一定的安全隐患；同时部分驱动或控制设备需位于站