Steuerungseinrichtung für einen motorischen Antrieb einer Tür oder Fensteranlage

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung für einen motorischen Antrieb einer Tür- oder Fensteranlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

[0002] Die DE 43 02 035 A1 zeigt eine Steuerungseinrichtung für einen motorischen Antrieb einer Tür- oder Fensteranlage mit mindestens einem angetriebenen Flügel. Die Steuerungseinrichtung weist einen Rechner mit Speicher und eine Sicherungseinrichtung auf, wobei die Steuerungseinrichtung mit einem ersten und einem zweiten Mikroprozessor ausgestattet ist, die miteinander kommunizieren können. Die Signale von Sensoren und Schaltem werden jeweils beiden Mikroprozessoren zugeleitet, so dass eine doppelte Überwachung dieser Sensoren und Schalter erfolgt. Diese Anordnung ist in der Verdrahtung relativ aufinrändig und bedarf außerdem der Verwendung zweier geeigneter Mikroprozessoren, d.h. jeweils mit einer ausreichenden Anzahl von Eingängen für alle Eingangsinformationen. Eine Nachrüstbarkeit einer bestehenden Steuerungseinrichtung mit einem Mikroprozessor auf eine doppelte Überwachung der Sensoren und Schalter ist somit praktisch unmöglich.

[0003] Die DE 39 40 762 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur elektronischen Steuerung einer automatischen Schiebetür, die mit einer selbstüberwachenden elektronischen Zusatzsteuerung versehen ist, die als separater Sicherheitsbaustein ausgeführt ist. Der Sicherheitsbaustein überwacht die Öffnungsbewegung der Schiebetür und testet das Arbeiten des Antriebsmotors. Bei Rettungs- und Fluchttüren aktiviert der Sicherheitsbaustein bei Funktionsstörungen eine Notlauffunktion, um die Tür zu öffnen. Bei dieser Anordnung unterbleibt eine Überwachung der elektronischen Steuerung an sich, so dass gegebenenfalls hier auftretende Fehler unerkannt bleiben könnten.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerungseinrichtung einer automatischen Türanlage zu entwickeln, die die Sicherheit der Anlage erhöht. Außerdem soll die Steuerungseinrichtung einfach im Aufbau sowie für bereits bestehende Türanlagen nachrüstbar sein.

[0005] Diese Aufgabe wird durch eine Steuerungseinrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst.

[0006] Der zweite Mikroprozessor dient ohne eine parallele Verarbeitung der Eingangsinformationen ausschließlich der Überwachung des mindestens einen ersten Mikroprozessors. Hierdurch ist die Steuerungseinrichtung in ihrem Aufbau unkompliziert. Außerdem besteht mit der erfindungsgemäßen Anordnung die Möglichkeit, bestehende Anlagen mit einer Steuerungseinrichtung mit mindestens einem Mikroprozessor, mit einer Sicherungseinrichtung, umfassend einen weiteren Mikroprozessor, nachzurüsten, indem der weitere Mikroprozessor an die bei Mikroprozessoren übliche Schnittstelle des anderen Mikroprozessors angeschlossen wird. Bestehende Anlage lassen sich so leicht auf eine zeitgemäßen Sicherheitsstandard bringen.

[0007] Weitere Vorzüge der Erfindung werden in den Ansprüchen 2 bis 9 sowie im Zusammenhang mit den Figuren erläutert.

[0008] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:

Figur 1

eine schematische Frontansicht einer automatischen Schiebetüranlage mit einem elektrischen Antriebsmotor und einer elektronischen Steuerung;

Figur 2

die schematische Darstellung der Schaltung eines herkömmlichen Sicherheitsbausteins;

Figur 3

die schematische Darstellung der Schaltung einer multiprozessoralen, selbstüberwachenden Steuerungseinheit;

Figur 4

die schematische Darstellung der Schaltung einer alternativen multiprozessoralen, selbstüberwachenden Steuerungseinheit.

[0009] Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine automatische Schiebetüranlage. Sie weist zwei Schiebetürflügel 1, 2 auf, die motorisch gegenläufig angetrieben sind. Die Schiebetürflügel 1, 2 sind über Roflenwagen 3 in einer horizontalen ortsfesten Laufschiene 4 verschiebbar geführt.

[0010] Der Antrieb weist einen Elektromotor 5 auf, der mit einer elektronischen Steuereinrichtung 10 verbunden ist. Der Motor 5 treibt einen Zahnriemen 15 an, der über an der Laufschiene ortsfest gelagerte Umlenkrollen 15a, 15b umlaufend geführt ist und mit den Schiebetürflügeln 1, 2 gekoppelt ist.

[0011] Hierzu ist das untere Trum des Zahnriemens 15 über einen Mitnehmer 1a mit dem Schiebeflügel 1 verbunden und das obere Trum über einen Mitnehmer 2a mit dem Schiebeflügel 2, so daß sich die Flügel 1, 2 nur in jeweils entgegengesetzten Richtungen bewegen können.

[0012] Die Ansteuerung des Motors 5 erfolgt über ein mit einem elektronischen Rechner und Speicher ausgestattetes Steuer- und Regelgerät 10, das beispielsweise an der Laufschiene ortsfest gelagert ist. Durch einen nicht dargestellten externen Schalter oder einen Ansteuerungssensor werden die Schiebeflügel 1, 2 aus der in Fig. 1 dargestellten Schließlage über den Motor geöffnet und später wieder automatisch gesteuert über den Motor geschlossen.

[0013] Figur 2 zeigt in symbolischer Darstellung die Funktionsweise einer herkömmlichen automatischen Türanlage mit Überwachung der Steuerungseinheit 10 durch den separaten Sicherheitsbaustein 25. Der in der Steuerungseinheit enthaltene Mikroprozessor 31 erhält alle Eingangssignale, z.B. Signale aus einem Näherungsmelder 26, einer Lichtschranke 27 oder einem Endschalter 28.

[0014] Die Signalverarbeitung erfolgt nacheinander Der Sicherheitsbaustein erhält die gleichen Eingangssignale wie die Steuerungseinheit. Steuerungseinheit und Sicherungsbaustein kommunizieren miteinander, so daß der Sicherungsbaustein eine Funktionsstörung der Steuerungseinheit erkennen kann und gegebenenfalls über den Relaisschalter 29 einen Notlauf des Motors 5 aktiviert.

[0015] Figur 3 zeigt eine erste Ausführung der Steuerungseinheit 10, die mehrere Mikroprozessoren 31, 32 enthält. Jeder der Mikroprozessoren 31 ist für die Signalverarbeitung nur eines der Eingangssignale - es handelt sich dabei z. B. um die o. g. Eingangssignale 26, 27 oder 28 - zuständig. Hierdurch ist eine echte parallele Signalverarbeitung (Multiprocessing) möglich, die effektiver und schneller als die herkömmliche Verarbeitungsweise ist. Der Mikroprozessor 32 kommuniziert mit den Mikroprozessoren 31 und kann so deren Funktion überwachen. Bei Funktionsstörungen kann der Mikroprozessor 31 gegebenenfalls über einen Schalter den Motor 5 zu einem Notlauf aktivieren. Ein Netzteil 33 ist vorgesehen. Die Sicherheitsfunktion übernehmen alle Mikroprozessoren gemeinsam, indem sie sich gegenseitig überwachen. Im Fehlerfall wird zuerst ein Notbetrieb aktiviert und falls dieser fehlschlägt, die Versorgungsspannung der gesamten Anlage abgeschaltet, so daß die für diesen Fall vorhandenen Sicherheitseinrichtungen zum Tragen kommen.

[0016] In Figur 4 ist eine zweite Ausführung der Steuerungseinheit 10 dargestellt, die mehrere Mikroprozessoren 31, 32 enthält. Die Steuerungseinheit 10 weist zwei Mikroprozessoren 31, 32 auf, welche beispielsweise über ein Bussystem miteinander verbunden sind. Im Unterschied zur vorhergehenden Ausführung werden alle oder fast alle Eingangssignale, z. B. die o. g. Eingangssignale 26, 27, 28, direkt dem ersten Mikroprozessor 31 zugeführt und dort verarbeitet. Der erste Mikroprozessor 31 steuert zudem den Motor 5. Der zweite Mikroprozessor 32 dient bei dem Ausführungsbeispiel ausschließlich der Überwachung des ersten Mikroprozessors 31, jedoch ohne eine parallele Verarbeitung der Eingangsinformationen. Es werden Mitteilungen über den jeweiligen Betriebsstatus zwischen beiden Einheiten 31, 32 ausgetauscht und über die Softwarefunktion eine gegenseitige Ablaufüberwachung durchgeführt. Insbesondere meldet der erste Mikroprozessor 31 jede Änderung seines Betriebsstatus an den zweiten Mikroprozessor 32, welcher eine Plausibilitätsprüfung anhand der dem Betrieb der Automatikschiebetür 1 zu Grunde liegenden Ablaufprogramme durchführt. Unter anderem wird dabei berücksichtigt, welche Betriebsstati zugelassen sind und wie deren Verkettung und zeitliche Abfolge beschaffen ist. Wird vom zweiten Mikroprozessor 32 eine Fehlfunktion des ersten Mikroprozessors 31 erkannt, so wird ein Fehlersignal generiert und einer in der Steuereinheit 10 vorhandenen Logikschaltung 34, welche im einfachsten Fall aus einem ODER-Gatter besteht, zugeführt. Der zweite Mikroprozessor 32 wird entsprechend in seiner Funktion durch den ersten Mikroprozessor 31 überwacht. Auch hier wird bei Erkennung einer Fehlfunktion oder eines Ausfalls ein Fehlersignal der Logikschaltung 34 zugeführt. Bei Vorliegen eines Fehlersignals von wenigstens einem der beiden Mikroprozessoren 31, 32 steuert die Logikschaltung 34 ein Relais 35 an, welches die Steuereinheit 10 komplett abschaltet, indem ein Schalter 35a in der Zuleitung vom Netzteil 33 zu der Steuereinheit 10 geöffnet wird. Alternativ kann bei einer Fehlfunktion des zweiten Mikroprozessors 32 dieser separat abgeschaltet werden und die Steuerungseinheit 10 allein mit dem ersten Mikroprozessor weiterbetrieben werden.

[0017] Um bestehende Anlage nachzurüsten ist es auch möglich den zweiten Mikroprozessor 32 und die Logikschaltung 34 über eine vorhandene Schnittstelle mit dem ersten Mikroprozessor 31 zu verbinden.

[0018] Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 3 und 4 ergibt sich aufgrund der kommunizierenden Mikroprozessoren eine in die Steuerungseinrichtung integrierte Sicherheitseinrichtung.

Ansprüche

1. Steuerungseinrichtung (10) für einen motorischen Antrieb einer Tür- oder Fensteranlage mit mindestens einem angetriebenen Flügel, mit einem Rechner, vorzugsweise mit Speicher,
wobei die Steuerungseinrichtung (10) eine Sicherungseinrichtung aufweist, und
wobei die Steuerungseinrichtung (10) mit mehreren Mikroprozessoren (31, 32), d. h. mindestens mit einem ersten (31) und einem zweiten Mikroprozessor (32), ausgestattet ist, die miteinander kommunizieren können
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Mikroprozessor (32) ohne eine parallele Verarbeitung der Eingangsinformationen ausschließlich der Überwachung des ersten und/oder eines weiteren Mikroprozessors (31) dient.

2. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Eingangssignale (26, 27, 28) dem ersten Mikroprozessor (31) zugeführt werden.

3. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass alle Eingangssignale (26, 27, 28) dem ersten Mikroprozessor (31) zugeführt werden.

4. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Verarbeitung jedes Eingangssignals (26, 27, 28) mindestens je ein Mikroprozessor (31) vorhanden ist und so eine parallele Signalverarbeitung (Multiprozessing) möglich ist.

5. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Mikroprozessor (31) den Motor (5) steuert.

6. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (32) zur Überwachung der Funktionsfähigkeit der anderen Mikroprozessoren (31) in der Steuerungseinheit (10) selbst enthalten ist.

7. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen einer Fehlfunktion eines der Mikroprozessoren (31, 32) ein Fehlersignal generiert und einer Logikschaltung (34) zugeführt wird.

8. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Fehlfunktion des überwachenden Mikroprozessors (32) dieser von der Logikschaltung (34) abgeschaltet wird.

9. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen einer Fehlfunktion eines der Mikroprozessoren (31, 32) die Netzversorgung (33) der Steuerungseinheit (10) abgeschaltet wird.

Claims

1. Control device (10) for a motor drive of a door system or window system having at least one driven wing, having a computer, preferably with a memory, the control device (10) having a security device, and the control device (10) being equipped with a plurality of microprocessors (31, 32), i.e. at least with a first microprocessor (31) and a second microprocessor (32) which can communicate with one another, characterized in that the second microprocessor (32) is used exclusively for monitoring the first and/or a further microprocessor (31) without parallel processing of the input information.

2. Control device according to Claim 1, characterized in that a plurality of input signals (26, 27, 28) are fed to the first microprocessor (31).

3. Control device according to Claim 1, characterized in that all the input signals (26, 27, 28) are fed to the first microprocessor (31).

4. Control device according to Claim 1, characterized in that in each case at least one microprocessor (31) is present for processing each input signal (26, 27, 28) and parallel signal processing (multiprocessing) is thus possible.

5. Control device according to Claim 1, characterized in that the first microprocessor (31) controls the motor (5).

6. Control device according to Claim 1, characterized in that the microprocessor (32) for monitoring the operational capability of the other microprocessors (31) is contained in the control unit (10) itself.

7. Control device according to Claim 1, characterized in that, when a malfunction is detected in one of the microprocessors (31, 32), a fault signal is generated and fed to a logic circuit (34).

8. Control device according to Claim 7, characterized in that, when there is a malfunction of the monitoring microprocessor (32), said microprocessor (32) is switched off by the logic circuit (34).

9. Control device according to Claim 7, characterized in that, when a malfunction is detected in one of the microprocessors (31, 32), the mains supply (33) of the control unit (10) is switched off.

Revendications

1. Dispositif de commande (10) pour un entraînement par moteur d'une installation de porte ou de fenêtre qui compte au moins un ouvrant entraîné, avec un calculateur de préférence doté d'une mémoire,
   le dispositif de commande (10) présentant un dispositif de protection et
   le dispositif de commande (10) étant équipé de plusieurs microprocesseurs (31, 32), c'est-à-dire au moins d'un premier microprocesseur (31) et d'un deuxième microprocesseur (32) qui peuvent communiquer l'un avec l'autre,
caractérisé en ce que
   le deuxième microprocesseur (32) sans traitement parallèle des informations d'entrée sert uniquement à surveiller le premier et/ou un autre microprocesseur (31).

2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs signaux d'entrée (26, 27, 28) sont apportés au premier microprocesseur (31).

3. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que tous les signaux d'entrée (26, 27, 28) sont apportés au premier microprocesseur (31).

4. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il existe au moins un microprocesseur (31) pour traiter chaque signal d'entrée (26, 27, 28) respectif, ce qui permet ainsi un traitement parallèle des signaux (multitraitement).

5. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier microprocesseur (31) commande le moteur (5).

6. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le microprocesseur (32) pour la surveillance du bon fonctionnement des autres microprocesseurs (31) est contenu dans l'unité de commande (10) proprement dite.

7. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en cas de détection d'un défaut de fonctionnement de l'un des microprocesseurs (31, 32), un signal d'erreur est créé et est délivré à un circuit logique (34).

8. Dispositif de commande selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'en cas de défaut de fonctionnement du microprocesseur de surveillance (32), ce dernier est débranché par le circuit logique (34).

9. Dispositif de commande selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'en cas de détection d'un défaut de fonctionnement de l'un des microprocesseurs (31, 32), l'unité de commande (10) est débranchée du réseau d'alimentation (33).

Zeichnung