气动门演化史：从延时开关控制到编码器控制

fryefryefrye · 发表于 2019-11-7 20:07:43

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由于家里有些东西需要用压缩空气来吹灰，所以买了台空压机，再加上自己喜欢DIY一些东西，所以看到淘宝上一个气缸只要几十块元，促使我把家里的三个门都改装成了气动自动门。

第一个门：
楼下单元门，带自动闭门器。

气动系统：一个行程60厘米的SC32气缸，把门推开，断气后，依靠自动闭门器关门。只接一根气管，用2位3通电磁阀。

电控系统：遥控开关+延时继电器。

控制策略：按钮按下后，先给电控锁解锁信号，延时0.5秒给电磁阀通电推门。再延时30秒电磁阀断电关门。

第二个门：
厨房移门，挺重的，手推不仅累，而且要准确的停在尽头，不然会有很大的撞击。

气动系统：一个行程80厘米的SC32气缸，可以推；也可以拉。用3位5通电磁阀。

电控系统：遥控接收板+单片机+继电器模块。双按钮遥控器，门内外各贴一个。

控制策略：开门/关门按钮按下后，给气缸通气一定的时候，经测试2.3秒正好。但是冬夏气温变化的时候，需要改程序修改这个时间。

第三个门：
家里大门，经常搬一堆快递回家，开门不方便，结果我搞了个巨复杂的自动门。

首先换指纹锁，换指纹锁之后，屋内的把手上提反锁，下压解锁。然后用一个20厘米行程的16毫米的气缸来操作这个把手，就可以气动反锁/解锁。

然后装了一个40厘米行程的16毫米的气缸操作开/关门。这时候发现用延时控制策略已经无法准确控制了，就算实验好的延时，如果有些条件改变了，就会开门开不到位，关门的时候猛烈撞击。比如家里开油烟机的时候，门没开到头就关的时候，撞击特别剧烈。

思考一段时间之后，我觉得必须要能够知道门的位置、速度、方向这些数据，才能准确的控制门以合适的速度撞击门框，并上锁。

这应该用编码器啊，上淘宝搜“直线编码器”，居然没有这个品种。只有旋转的，而且超贵。后来找到了基于旋转编码器，然后加一根拉线和发条的拉线式编码器，适合我用，可是太贵的。

根据编码器的原理，我自己做了一个“光电直线编码器”用了两个对射传感器+台历纸做的直线光栅。装门一试，效果挺好的。位置、速度、方向这三个数据都能拿到了。

然后我给门的运行拟定了一个速度曲线，算法就是在每个位置点进行一次判断：如果速度不够，就通气加速；速度差不多就关气；速度超了，就给反向的气缸通气减速。

这样门终于能在各种扰动条件下，都能以合适的速度撞击门框，并上锁。听着电磁阀连续动作的声音，都有点像宇航员用压缩空气进行太空行走的感觉，哈哈哈。

ksj197706 · 发表于 2019-11-7 20:38:51

这样一来岂不是还要一个打气泵，感觉没有电动的方便

fryefryefrye · 发表于 2019-11-7 21:04:11

ksj197706 发表于 2019-11-7 20:38
这样一来岂不是还要一个打气泵，感觉没有电动的方便

电动的，一般都是减速系统。如果没有离合装置的话，手动是无法推动的。

我的这些门，都可以手推的。

ploestar · 发表于 2019-11-7 21:15:27

限位开关或接近开关不就完了

fryefryefrye · 发表于 2019-11-7 22:07:53

本帖最后由 fryefryefrye 于 2019-11-7 22:21 编辑

ploestar 发表于 2019-11-7 21:15
限位开关或接近开关不就完了

如果装两个开关，只能知道两个终点的位置，不知道速度。我这个自制编码器，光栅上有50个孔，等于在运行全程上等距安装了50个开关。

控制家庭防盗门的关闭，速度非常重要。不然撞击声吓死人。

miqi328 · 发表于 2019-11-8 08:02:21

这类东西确实很实用，但把这些控制装置到裸露在外，实在是不美观，如果能放到门里或墙里，那就OK

豆芽135 · 发表于 2019-11-8 09:02:20

很有创意，我也想做一个玩玩。

srygg · 发表于 2019-11-9 19:40:36

气泵启动时的噪音不小啊！

在路上795 · 发表于 2019-11-9 20:16:11

这是高手，软硬通吃，家里那么多管，家人没意见吗？

zcl0606 · 发表于 2019-11-11 11:10:06

真个有点厉害了。

吾见刚正 · 发表于 2019-11-12 09:46:18

不错不错，厉害:victory:

szb314 · 发表于 2019-11-12 13:20:04

有点拆家的感觉:lol:

sunnyquan · 发表于 2019-11-12 16:52:59

怕怕，如果他关门的时候我进出门会不会被夹到！

rush · 发表于 2019-11-12 17:33:33

我自己非常讨厌开关门的声音，楼主肯定也一样

jie_chencn · 发表于 2019-11-13 07:26:07

fryefryefrye 发表于 2019-11-7 21:04
电动的，一般都是减速系统。如果没有离合装置的话，手动是无法推动的。

我的这些门，都可以手推的。 ...

去看看国外车库电动门构造，手动一样轻巧。

fryefryefrye · 发表于 2019-11-13 13:24:33

jie_chencn 发表于 2019-11-13 07:26
去看看国外车库电动门构造，手动一样轻巧。

一般都是手动的时候，用拉线离合器分开。

或者和吊机一样，用电动离合器，在电机运作的时候，自动合上。

机械结构太复杂了。

igo9go · 发表于 2019-11-14 09:35:02

录个视频放上来啊！！！！啊啊啊啊啊啊

fm007 · 发表于 2019-12-10 09:30:16

这个开关门的时候会不会有噗呲噗呲的声音
另外，我想问下楼主你气泵放在哪里了

fryefryefrye · 发表于 2019-12-10 14:58:40

fm007 发表于 2019-12-10 09:30
这个开关门的时候会不会有噗呲噗呲的声音
另外，我想问下楼主你气泵放在哪里了 ...

之前排气噪音确实是个问题，普通的气动消声器根本没啥效果。
搞一个门的时候，用了一个可乐瓶子装满黄沙，把排气口接上管子，插到瓶子底，消声效果良好。
后来发现黄沙也不用搞，直接在排气口接一根10米长的3毫米的气管就行了。
我现在只能听到电磁阀动作的声音。

原来空压机放在窗台外的花架上的，白天每个整点打一次气，晚上不打。还是觉得吵，后来拖了根长管子，把空压机扔楼下储藏室去了。

buzyz · 发表于 2020-1-20 20:39:06

自动化控制专业的高材生，在我的帖子里简单的回复了几个字，我就意识到是个专才，于是追过来了，果然不凡:smile:

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[综合] 气动门演化史：从延时开关控制到编码器控制

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