氣動門演化史：從延時開關控制到編碼器控制

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電梯直達

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發表于 2019-11-7 20:01:48 | 只看該作者 |只看大圖 |倒序瀏覽 |閱讀模式

由于家里有些東西需要用壓縮空氣來吹灰，所以買了臺空壓機，再加上自己喜歡DIY一些東西，所以看到淘寶上一個氣缸只要幾十塊元，促使我把家里的三個門都改裝成了氣動自動門。

第一個門：
樓下單元門，帶自動閉門器。

氣動系統：一個行程60厘米的SC32氣缸，把門推開，斷氣后，依靠自動閉門器關門。只接一根氣管，用2位3通電磁閥。

電控系統：遙控開關+延時繼電器。

控制策略：按鈕按下后，先給電控鎖解鎖信號，延時0.5秒給電磁閥通電推門。再延時30秒電磁閥斷電關門。

第二個門：
廚房移門，挺重的，手推不僅累，而且要準確的停在盡頭，不然會有很大的撞擊。

氣動系統：一個行程80厘米的SC32氣缸，可以推；也可以拉。用3位5通電磁閥。

電控系統：遙控接收板+單片機+繼電器模塊。雙按鈕遙控器，門內外各貼一個。

控制策略：開門/關門按鈕按下后，給氣缸通氣一定的時候，經測試2.3秒正好。但是冬夏氣溫變化的時候，需要改程序修改這個時間。

第三個門：
家里大門，經常搬一堆快遞回家，開門不方便，結果我搞了個巨復雜的自動門。

首先換指紋鎖，換指紋鎖之后，屋內的把手上提反鎖，下壓解鎖。然后用一個20厘米行程的16毫米的氣缸來操作這個把手，就可以氣動反鎖/解鎖。

然后裝了一個40厘米行程的16毫米的氣缸操作開/關門。這時候發現用延時控制策略已經無法準確控制了，就算實驗好的延時，如果有些條件改變了，就會開門開不到位，關門的時候猛烈撞擊。比如家里開油煙機的時候，門沒開到頭就關的時候，撞擊特別劇烈。

思考一段時間之后，我覺得必須要能夠知道門的位置、速度、方向這些數據，才能準確的控制門以合適的速度撞擊門框，并上鎖。

這應該用編碼器啊，上淘寶搜“直線編碼器”，居然沒有這個品種。只有旋轉的，而且超貴。后來找到了基于旋轉編碼器，然后加一根拉線和發條的拉線式編碼器，適合我用，可是太貴的。

根據編碼器的原理，我自己做了一個“光電直線編碼器”用了兩個對射傳感器+臺歷紙做的直線光柵。裝門一試，效果挺好的。位置、速度、方向這三個數據都能拿到了。

然后我給門的運行擬定了一個速度曲線，算法就是在每個位置點進行一次判斷：如果速度不夠，就通氣加速；速度差不多就關氣；速度超了，就給反向的氣缸通氣減速。

這樣門終于能在各種擾動條件下，都能以合適的速度撞擊門框，并上鎖。聽著電磁閥連續動作的聲音，都有點像宇航員用壓縮空氣進行太空行走的感覺，哈哈哈。

我完全是機械行業的外行，作品粗制濫造，請各位行業內人士輕噴。