Podłączenie sygnalizatorów świetlnych


Jak zabezpieczyć przejazd za pomocą sygnalizatora świetlnego

W wąskim przejeździe, na parkingu, w garażu lub na rampach załadunkowych czasami konieczne jest zastosowanie sygnalizatora świetlnego. Typowa sytuacja: sygnalizator domyślnie pokazuje zielone światło, ale gdy tylko w przejeździe znajdzie się inny pojazd lub pieszy, przełącza się na czerwone. Może być też odwrotnie: przez cały czas świeci się czerwone światło, a po wykryciu ruchu zapala się zielone. 

Sygnalizator to właściwie tylko lampa LED z kolorowymi światłami, która sama z siebie nic nie wie. Po prostu świeci w zależności od tego, do którego przewodu doprowadzisz prąd. Oto sposób na zautomatyzowanie działania za pomocą przekaźnika i pary fotokomórek.

Czego będziemy potrzebować?

  1. Fotokomórki: parę (lub kilka par) standardowych fotokomórek przekaźnikowych (na przykład NICE EPM, ewentualnie inne standardowe fotokomórki dowolnego producenta, które przełączają bezpotencjałowo po przerwaniu wiązki). Fotokomórki są standardowo zasilane napięciem 24V.
  2. Sygnalizator (czerwony / zielony): Może być jedno- lub dwukomorowy, w wersji 24V lub 230V. Wybór jest całkowicie dowolny i zależy wyłącznie od tego, jakie zasilanie wybierzesz i jaki zasilacz do niego dopasujesz. Z naszej oferty polecamy na przykład jednokomorowy sygnalizator dwukolorowy 24V, albo jego odpowiednik na napięcie sieciowe jednokomorowy sygnalizator dwukolorowy 230V.
  3. Element pośredniczący (przekaźnik elektromechaniczny): Zwykły przekaźnik sprzęgający na szynę DIN ze stykiem przełącznym (SPDT). Cewka przekaźnika musi być na 24V (ponieważ będzie sterowana z fotokomórek 24V), ale jego styki bez problemu przełączą zarówno 24V, jak i 230V zasilające sam sygnalizator. Taki przekaźnik kupisz w każdym sklepie z artykułami elektrotechnicznymi.
  4. Zasilacz: Jeśli wybierzesz sygnalizator 24V, wystarczy jeden wspólny zasilacz 24V do sygnalizatora i fotokomórek. Jeśli wybierzesz sygnalizator 230V, doprowadzisz do niego zasilanie sieciowe 230V, a do fotokomórek i przekaźnika użyjesz mniejszego zasilacza 24V.

Jak to działa?

Przyjmijmy na przykład sytuację, w której domyślnie świeci się zielone światło, a po wykryciu ruchu sygnalizator przełącza się na czerwone. Kluczową rolę odgrywa styk przełączny naszego przekaźnika. Ten przekaźnik ma jedno wspólne wejście (COM) i dwa wyjścia:

  • NC (Normally Closed – normalnie zamknięty): Tutaj podłączymy ZIELONE światło.
  • NO (Normally Open – normalnie otwarty): Tutaj podłączymy CZERWONE światło.

Dopóki wiązka fotokomórki nie jest przerwana, przekaźnik „odpoczywa”, a prąd (24V lub 230V) płynie do zielonego światła. Gdy tylko samochód (człowiek, pies…) przerwie wiązkę, fotokomórka wysyła sygnał, przekaźnik natychmiast się aktywuje, przełącza i kieruje zasilanie do czerwonego światła. Gdy samochód odjedzie, system wróci do stanu zielonego światła.

Jak podłączyć nasz przykład – zielone światło świeci się, a po wykryciu ruchu przełącza się na czerwone:

  • Krok 1: Uruchomienie fotokomórek i przekaźnika Doprowadzamy zasilanie 24V (+ i -) do fotokomórki nadawczej (TX) i odbiorczej (RX). Następnie przygotowujemy zasilanie samego sygnalizatora (24V lub 230V, w zależności od jego wersji) i doprowadzamy je do wspólnego styku przekaźnika, oznaczonego COM.
  • Krok 2: Połączenie fotokomórki z przekaźnikiem W fotokomórce odbiorczej (RX) wykorzystamy jej styki przełączające. Łączymy je tak, aby w chwili przerwania wiązki fotokomórka doprowadziła niewielki prąd sterujący (24V) bezpośrednio do cewki zasilającej naszego przekaźnika sprzęgającego.
  • Krok 3: Podłączenie ZIELONEGO światła (przejazd wolny) Biegun ujemny sygnalizatora (minus przy 24V lub przewód neutralny przy 230V) łączymy bezpośrednio z zasilaczem/siecią. Przewód zielonego światła podłączamy następnie do zacisku przekaźnika oznaczonego NC. Dzięki temu sygnalizator będzie świecił na zielono zawsze, gdy przejazd jest wolny, a wiązka nie jest przerwana.
  • Krok 4: Podłączenie CZERWONEGO światła (przejazd zajęty) Przewód czerwonego światła podłączamy do zacisku przekaźnika oznaczonego NO. Gdy ktoś wejdzie w wiązkę, przekaźnik przełączy przygotowane napięcie (24V lub 230V) ze styku NC na NO, a zielone światło natychmiast zmieni się na czerwone.

Teoretycznie można podłączyć światła sygnalizatora bezpośrednio do styków fotokomórki, ponieważ ona również ma wbudowany miniaturowy przekaźnik. Choć teoretycznie mogłoby to działać w przypadku energooszczędnych sygnalizatorów LED 24V o niewielkim poborze prądu, zastosowanie zewnętrznego przekaźnika sprzęgającego jest znacznie bezpieczniejsze. Chroni on elektronikę fotokomórki przed skokami prądu lub ewentualnym zwarciem, na przykład w przypadku przedostania się wilgoci do sygnalizatora.

Inne sposoby wykrywania: detektory mikrofalowe i pętle indukcyjne

Oprócz standardowych fotokomórek istnieją również inne sposoby sygnalizowania, że w przejeździe coś się dzieje. Zasada podłączenia przez przekaźnik pozostaje taka sama, zmienia się jedynie urządzenie wysyłające impuls:

  • Mikrofalowe detektory ruchu: Oferujemy detektory, które potrafią rozróżnić człowieka od samochodu (poruszającego się metalowego obiektu). Dzięki temu możesz skonfigurować system tak, aby sygnalizator reagował wyłącznie na pojazdy, ignorując pieszych, co pozwala na różne scenariusze zastosowań w przemyśle i na terenach prywatnych. Pozwala to na różne zastosowania w przemyśle i na terenach prywatnych.
  • Pętle indukcyjne: Przewód zakopuje się bezpośrednio w ziemi i działa jak duży wykrywacz metalu. Pętla nie reaguje na ludzi; załącza przekaźnik tylko wtedy, gdy nad nią stoi lub przejeżdża samochód (metalowy obiekt).

Podsumowanie: do sterowania sygnalizatorem można wykorzystać co najmniej trzy rozwiązania:
fotokomórki
detektor mikrofalowy
pętlę indukcyjną

Jak zapewnić bezpieczną przerwę między zmianą świateł?

Jeśli chcesz, aby po opuszczeniu przejazdu zielone światło nie zapalało się od razu, lecz dopiero po kilku sekundach, możesz zastosować przekaźnik czasowy. Możesz dokładnie ustawić, jak długo dane światło sygnalizatora ma pozostać włączone, zanim system wróci do stanu początkowego.

Ruch dwukierunkowy na jednym pasie (rozwiązanie dla dwóch sygnalizatorów)

Do sterowania przejazdem, w którym pojazdy z obu stron korzystają z tego samego pasa (znasz to na przykład z sygnalizacji przy remontowanej drodze: jedna strona czeka, a druga jedzie, po czym następuje krótka przerwa, gdy stoją obie strony), stosuje się samodzielny sterownik do dwóch sygnalizatorów.

System ten zapewnia, że gdy po jednej stronie świeci się zielone światło, po drugiej jest czerwone. Sterownik automatycznie pilnuje również bezpiecznej przerwy, podczas której po obu stronach jednocześnie świeci się czerwone światło, aby ostatnie samochody (i rajdowcy :)) zdążyły bezpiecznie przejechać, zanim ruszy ruch z przeciwnej strony. W tym układzie nie potrzebujesz zewnętrznego przekaźnika. Oferujemy dwie wersje sterownika, zależnie od napięcia zasilania:

Jak wspomniano na początku, sygnalizator to w zasadzie tylko lampa, której działanie zależy od urządzenia wysyłającego impulsy. Teoretycznie możesz więc wymyślić dowolny scenariusz i za pomocą przekaźników oraz timerów uzyskać potrzebny efekt.

Najczęściej wystarczy zastosować fotokomórki, ponieważ są najkorzystniejsze cenowo. Ich wadą jest jednak to, że przekaźnik uruchamia się przy każdym przerwaniu wiązki podczerwieni, nie rozróżniając, czy przez fotokomórki przejechał samochód, przebiegło zwierzę, czy akurat bawią się tam dzieci.

Pętla indukcyjna rozpoznaje metalowe obiekty, ale jej istotną wadą jest to, że jest zakopana w ziemi, więc trzeba o niej pomyśleć już na etapie budowy. Doposażenie w nią miejsca z nową, estetyczną betonową nawierzchnią jest dość kosztowne.

Najlepsze właściwości techniczne ma detektor mikrofalowy, który potrafi rozróżniać samochody i ludzi, a także wykrywać kierunek ruchu. To wprawdzie najdroższe z rozwiązań, ale nie trzeba prowadzić z jego powodu kabli pod ziemią, a jeśli chcesz zamontować go na istniejącym obiekcie, jest to najprostsze rozwiązanie pod względem budowlanym. Można też precyzyjnie ustawić obszar, który urządzenie ma monitorować.

Wydrukuj stronę Wydrukuj stronę