專利名稱：Plc變頻控制的電動(dòng)欄桿機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)欄桿機(jī)，尤其是一種高速公路的PLC變頻控制的電動(dòng)欄桿機(jī)。
背景技術(shù)：
電動(dòng)欄桿機(jī)目前廣泛地應(yīng)用于公路、橋梁、隧道和停車場(chǎng)收費(fèi)系統(tǒng)以及小區(qū)、貨場(chǎng)
等需要通行管理的場(chǎng)合。電動(dòng)欄桿機(jī)一般由箱體、機(jī)芯、控制系統(tǒng)、欄桿臂四部分組成，其
中，帶動(dòng)欄桿臂旋轉(zhuǎn)的機(jī)芯由控制系統(tǒng)控制，并裝載于箱體中，該控制系統(tǒng)可控制機(jī)芯帶動(dòng)
欄桿臂做順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而打開(kāi)或關(guān)閉欄桿，禁止或允許車輛出入。 目前已知的電動(dòng)欄桿機(jī)中，控制系統(tǒng)通常采用單片機(jī)集成，通過(guò)單片機(jī)制作的控
制裝置強(qiáng)度高、重量輕、價(jià)格低，但在電動(dòng)欄桿機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，很難避免存在的穩(wěn)定性、起落
速度、運(yùn)行壽命等技術(shù)問(wèn)題。例如欄桿機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定而使欄桿臂自落或在欄桿機(jī)啟動(dòng)而車
輛此時(shí)都沒(méi)能及時(shí)停下來(lái)，在這些情況下，就很容易對(duì)車輛造成損害，導(dǎo)致了一些不必要的
糾紛和賠償責(zé)任。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種高速電動(dòng)欄桿機(jī)，該
欄桿機(jī)具有快速、穩(wěn)定的PLC變頻控制系統(tǒng)。 本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn) —種PLC變頻控制的電動(dòng)欄桿機(jī)，包括箱體、機(jī)芯、控制系統(tǒng)、欄桿臂，驅(qū)動(dòng)欄桿臂
旋轉(zhuǎn)的機(jī)芯由控制系統(tǒng)控制、并裝載于箱體中，所述控制系統(tǒng)控制機(jī)芯帶動(dòng)所述欄桿臂做
順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，所述控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)，所述機(jī)芯包括異步電機(jī)和連接于所
述異步電機(jī)的變頻器，PLC控制系統(tǒng)的輸出端連接于所述變頻器的輸入端。 進(jìn)一步地，所述異步電機(jī)通過(guò)一個(gè)正弦連桿裝置驅(qū)動(dòng)所述欄桿臂。 進(jìn)一步地，所述PLC控制系統(tǒng)的輸入端連接有一個(gè)刷卡傳感器。 進(jìn)一步地，所述PLC控制系統(tǒng)的輸入端連接有一個(gè)用于感應(yīng)所述欄桿臂和箱體之
間位置關(guān)系的接近開(kāi)關(guān)。 進(jìn)一步地，所述PLC控制系統(tǒng)的輸入端連接有一個(gè)車檢繼電器，所述車檢繼電器與車輛檢測(cè)線圈電信號(hào)聯(lián)通。 進(jìn)一步地，所述PLC控制系統(tǒng)上交互連接有一個(gè)通訊口控制電路，所述通訊口控制電路交互連接有一個(gè)通訊口 。 進(jìn)一步地，所述通訊口連接有人機(jī)互動(dòng)界面，或者收費(fèi)系統(tǒng)工控機(jī)。 進(jìn)一步地，所述PLC控制系統(tǒng)包括中央處理單元、儲(chǔ)存器、輸入/輸出端、電源和編程器。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是控制系統(tǒng)具有穩(wěn)定高速的特點(diǎn)，可保證通車的暢通安全；還可以很容易地進(jìn)行擴(kuò)展，針對(duì)不同電動(dòng)欄桿機(jī)的速度進(jìn)行快慢可調(diào)；便于維修，只需與PLC相連即可控制，方便可靠。以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明


圖1 :本實(shí)用新型PLC變頻控制的電動(dòng)欄桿機(jī)的結(jié)構(gòu)示意框圖。
圖2 :本實(shí)用新型PLC變頻控制系統(tǒng)的電路圖。
圖3 :本實(shí)用新型PLC變頻控制的電動(dòng)欄桿機(jī)的運(yùn)行示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明 如
圖1所示，本實(shí)用新型揭示了一種PLC變頻控制的電動(dòng)欄桿機(jī)，與現(xiàn)有技術(shù)一
樣，包括箱體、機(jī)芯、控制系統(tǒng)、欄桿臂，驅(qū)動(dòng)欄桿臂旋轉(zhuǎn)的機(jī)芯由控制系統(tǒng)控制、并裝載于
箱體中，所述控制系統(tǒng)控制機(jī)芯帶動(dòng)所述欄桿臂做順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而打開(kāi)或關(guān)閉
欄桿，禁止或允許車輛出入。 本實(shí)用新型中，所述控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)，所述機(jī)芯包括異步電機(jī)、連接于所述異步電機(jī)的變頻器，以及由所述異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的正弦連桿裝置。所述異步電機(jī)通過(guò)所述正弦連桿裝置驅(qū)動(dòng)所述欄桿臂。所述PLC控制系統(tǒng)的輸出端連接于所述變頻器的輸入端。所述PLC控制系統(tǒng)的輸入端連接有一個(gè)刷卡傳感器。所述PLC控制系統(tǒng)的輸入端連接有一個(gè)用于感應(yīng)所述欄桿臂和箱體之間位置關(guān)系的接近開(kāi)關(guān)。所述PLC控制系統(tǒng)的輸入端連接有一個(gè)車檢繼電器，所述車檢繼電器與車輛檢測(cè)線圈電信號(hào)聯(lián)通。所述PLC控制系統(tǒng)上交互連接有一個(gè)通訊口控制電路，所述通訊口控制電路交互連接有一個(gè)通訊口 。所述通訊口連接有人機(jī)互動(dòng)界面，或者收費(fèi)系統(tǒng)工控機(jī)。 如圖2所示，所述PLC控制系統(tǒng)主要有中央處理單元(CPU)、儲(chǔ)存器(RAM、R0M)、輸入/輸出部件(1/0)、電源和編程器幾大部分組成。PLC控制系統(tǒng)不像計(jì)算機(jī)那樣只要順序執(zhí)行程序就可以完成控制任務(wù)，而是采用循環(huán)掃描的工作方式，即執(zhí)行完一次用戶程序后，又返回去執(zhí)行第二次、第三次 直至停機(jī)。PLC的工作過(guò)程分為三個(gè)階段，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。輸出端000，001分別為抬落桿啟動(dòng)信號(hào)，002，003為段速指令按鈕，為常開(kāi)且不帶鎖，將輸出端的24V電源的負(fù)極引到輸出端的COM端，正極接入按鈕的另一端上，同時(shí)將所有的COM端連接起來(lái)。在輸入端1003與繼電器線圈1YA相連接控制擋車桿上升，而I004與繼電器線圈2YA相連接控制擋車桿下降。1005接一個(gè)發(fā)紅光的二極管表示禁止通行，1006接一個(gè)發(fā)綠光的二極管表示通行。1007和1100接在第一個(gè)LED的b與c端，1101至1107分別接在第二個(gè)LED弱電控制端a至f管腳。[0023] PLC變頻控制的高速電動(dòng)欄桿機(jī)運(yùn)行原理如圖3所示，欄桿機(jī)處于原始落桿狀態(tài)，刷卡傳感器檢測(cè)到有車輛刷卡，通過(guò)PLC控制系統(tǒng)判斷，不符合抬桿條件不執(zhí)行；符合條件異步電機(jī)正轉(zhuǎn)欄桿高速抬桿。通過(guò)接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)到欄桿位置達(dá)到PLC控制系統(tǒng)預(yù)定的角度開(kāi)始減速剎車，使得欄桿機(jī)平穩(wěn)的達(dá)到抬桿狀態(tài)。PLC控制系統(tǒng)通過(guò)變頻提供一個(gè)堵轉(zhuǎn)頻率拉住欄桿，在接收到落桿命令前使欄桿機(jī)處于抬桿狀態(tài)保障車輛通行。PLC控制系統(tǒng)選擇為自動(dòng)落桿模式，車輛通過(guò)，通過(guò)檢測(cè)線圈判斷車輛離開(kāi)，車檢繼電器發(fā)出通斷信號(hào)開(kāi)始自動(dòng)高速落桿。通過(guò)接近開(kāi)關(guān)位置檢測(cè)PLC控制系統(tǒng)收到信號(hào)達(dá)到設(shè)定角度開(kāi)始減速，通過(guò)減速時(shí)間達(dá)到落桿狀態(tài)，落桿堵轉(zhuǎn)拉住欄桿保障不會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作；車檢器檢測(cè)線圈繼第一次過(guò)車后，有車輛再次壓上檢測(cè)線圈而欄桿仍在落桿過(guò)程時(shí)，PLC控制系統(tǒng)接收到防砸信號(hào)轉(zhuǎn)而開(kāi)始高速抬桿，通過(guò)減速時(shí)間從而達(dá)到抬桿，開(kāi)始抬桿堵轉(zhuǎn)。車輛通過(guò)后開(kāi)始執(zhí)行自動(dòng)落桿命令。 控制電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等控制信號(hào)進(jìn)入PLC控制系統(tǒng)、經(jīng)PLC控制系統(tǒng)處理后，向變頻器發(fā)出起停、調(diào)速等信號(hào)，控制電動(dòng)欄桿機(jī)抬落。 另外，本實(shí)用新型還可以很容易地進(jìn)行擴(kuò)展，整個(gè)系統(tǒng)針對(duì)不同電動(dòng)欄桿機(jī)的速度的快慢可調(diào)。與傳統(tǒng)接近開(kāi)關(guān)控制不同，本實(shí)用新型采用時(shí)間多段速實(shí)現(xiàn)抬落桿的控制，在工作過(guò)程中使PLC控制系統(tǒng)與文本控制相結(jié)合的技術(shù)，增加了文本界面，可以使欄桿機(jī)的運(yùn)行模式、抬落桿秒數(shù)、頻率、剎車時(shí)間、過(guò)車后的落桿時(shí)間、抬落桿的時(shí)間計(jì)數(shù)、抬落桿的狀態(tài)都可以通過(guò)文本進(jìn)行設(shè)置、修改、顯示。 本實(shí)用新型的電動(dòng)欄桿機(jī)可進(jìn)行實(shí)現(xiàn)觀察與調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交換的目的，亦可
以為業(yè)主提供個(gè)性化服務(wù)。另外，現(xiàn)場(chǎng)工程師在養(yǎng)護(hù)的搶修過(guò)程中，只需與PLC控制系統(tǒng)相
連即可控制，方便可靠。而且本實(shí)用新型取代了原始的單片機(jī)控制，使程序修改周期較長(zhǎng)的
缺點(diǎn)亦得以克服。本實(shí)用新型輸入采用純數(shù)字開(kāi)關(guān)信號(hào)，不需要電源輸入。 盡管為示例目的，已經(jīng)公開(kāi)了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的普通技
術(shù)人員將意識(shí)到，在不脫離由所附的權(quán)利要求書公開(kāi)的本實(shí)用新型的范圍和精神的情況
下，各種改進(jìn)、增加以及取代是可能的。
權(quán)利要求一種PLC變頻控制的電動(dòng)欄桿機(jī)，包括箱體、機(jī)芯、控制系統(tǒng)、欄桿臂，驅(qū)動(dòng)欄桿臂旋轉(zhuǎn)的機(jī)芯由控制系統(tǒng)控制、并裝載于箱體中，所述控制系統(tǒng)控制機(jī)芯帶動(dòng)所述欄桿臂做順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，其特征在于所述控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)，所述機(jī)芯包括異步電機(jī)和連接于所述異步電機(jī)的變頻器，PLC控制系統(tǒng)的輸出端連接于所述變頻器的輸入端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC變頻控制的電動(dòng)欄桿機(jī)，其特征在于所述異步電機(jī)通 過(guò)一個(gè)正弦連桿裝置驅(qū)動(dòng)所述欄桿臂。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC變頻控制的電動(dòng)欄桿機(jī)，其特征在于所述PLC控制系 統(tǒng)的輸入端連接有一個(gè)刷卡傳感器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC變頻控制的電動(dòng)欄桿機(jī)，其特征在于所述PLC控制系 統(tǒng)的輸入端連接有一個(gè)用于感應(yīng)所述欄桿臂和箱體之間位置關(guān)系的接近開(kāi)關(guān)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC變頻控制的電動(dòng)欄桿機(jī)，其特征在于所述PLC控制系 統(tǒng)的輸入端連接有一個(gè)車檢繼電器，所述車檢繼電器與車輛檢測(cè)線圈電信號(hào)聯(lián)通。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC變頻控制的電動(dòng)欄桿機(jī)，其特征在于所述PLC控制系 統(tǒng)上交互連接有一個(gè)通訊口控制電路，所述通訊口控制電路交互連接有一個(gè)通訊口 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的PLC變頻控制的電動(dòng)欄桿機(jī)，其特征在于所述通訊口連接 有人機(jī)互動(dòng)界面，或者收費(fèi)系統(tǒng)工控機(jī)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC變頻控制的電動(dòng)欄桿機(jī)，其特征在于所述PLC控制系 統(tǒng)包括中央處理單元、儲(chǔ)存器、輸入/輸出端、電源和編程器。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種PLC變頻控制的電動(dòng)欄桿機(jī)，包括箱體、機(jī)芯、控制系統(tǒng)、欄桿臂，驅(qū)動(dòng)欄桿臂旋轉(zhuǎn)的機(jī)芯由控制系統(tǒng)控制、并裝載于箱體中，所述控制系統(tǒng)控制機(jī)芯帶動(dòng)所述欄桿臂做順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，所述控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)，所述機(jī)芯包括異步電機(jī)和連接于所述異步電機(jī)的變頻器，PLC控制系統(tǒng)的輸出端連接于所述變頻器的輸入端。本實(shí)用新型的有益效果是控制系統(tǒng)具有穩(wěn)定高速的特點(diǎn)，可保證通車的暢通安全；還可以很容易地進(jìn)行擴(kuò)展，針對(duì)不同電動(dòng)欄桿機(jī)的速度進(jìn)行快慢可調(diào)；便于維修，只需與PLC相連即可控制，方便可靠。
文檔編號(hào)E04H17/00GK201523357SQ200920266278
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者王端祥 申請(qǐng)人:王端祥