Spajanje semafora


Kako osigurati prolaz pomoću semafora

U uskom prolazu, na parkiralištu, u garažama ili na utovarnim rampama ponekad je potrebno koristiti semafor. Tipična je situacija da na semaforu uobičajeno svijetli zeleno, no čim se u prolazu nađe drugo vozilo ili pješak, semafor se prebaci na crveno. Ili obrnuto, cijelo vrijeme svijetli crveno, a pri kretanju se upali zeleno. 

Semafor je zapravo samo LED svjetiljka s obojenim svjetlima, koja sama po sebi ništa ne zna. Samo svijetli ovisno o tome u koju joj žicu dovedete struju. Evo postupka za automatizaciju pomoću releja i para fotoćelija.

Što će nam trebati?

  1. Fotoćelije: par (ili više parova) klasičnih relejnih fotoćelija (na primjer NICE EPM, ili neke druge uobičajene fotoćelije bilo kojeg proizvođača, koje uključuju beznaponski kontakt pri prekidu zrake). Fotoćelije se obično napajaju naponom od 24V.
  2. Semafor (crveno / zeleno): Može biti jednokomorni ili dvokomorni, i to u izvedbi za 24V ili 230V. To je potpuno opcionalno; ovisi samo o tome koje napajanje odlučite koristiti i prilagodite mu izvor napajanja. Iz naše ponude preporučujemo, primjerice, jednokomorni dvobojni semafor 24V, ili njegovu varijantu za mrežni napon jednokomorni dvobojni semafor 230V.
  3. Međuelement (elektromehanički relej): Obični spojni relej za DIN šinu s preklopnim kontaktom (SPDT). Zavojnica releja mora biti za 24V (jer ćemo je uključivati pomoću fotoćelija od 24V), no njegovi kontakti bez problema propuštaju 24V ili 230V za sam semafor. Ovaj relej možete nabaviti u svakoj trgovini elektroinstalacijskim materijalom.
  4. Izvor napajanja: Ako odaberete semafor od 24V, dovoljan vam je jedan zajednički izvor napajanja od 24V za semafor i fotoćelije. Ako odaberete semafor od 230V, do svjetla ćete dovesti mrežni napon od 230V, a za fotoćelije i relej upotrijebiti manji adapter od 24V.

Kako to funkcionira?

Uzmimo za primjer situaciju u kojoj uobičajeno svijetli zeleno, a pri kretanju se na semaforu upali crveno: ključ je u preklopnom kontaktu našeg releja. Ovaj relej ima jedan zajednički priključak (COM) i dva izlaza:

  • NC (Normally Closed – u mirovanju zatvoren): Ovdje ćemo spojiti ZELENO svjetlo.
  • NO (Normally Open – u mirovanju otvoren): Ovdje ćemo spojiti CRVENO svjetlo.

Dok je zraka fotoćelije slobodna, relej „miruje”, a struja (24V ili 230V) prirodno teče prema zelenom svjetlu. Čim automobil (osoba, pas…) prekine zraku, fotoćelija šalje signal, relej se odmah aktivira, klikne i preusmjerava napajanje na crveno svjetlo. Kad automobil prođe, sustav se vraća u zeleno stanje.

Kako spojiti naš primjer – svijetli zeleno, a pri kretanju se prebacuje na crveno:

  • 1. korak: Aktiviranje fotoćelija i releja Dovedite napajanje od 24V (+ i -) do odašiljačke (TX) i prijamne (RX) fotoćelije. Zatim pripremite napajanje za sam semafor (24V ili 230V, ovisno o tome koji semafor imate) i dovedite ga do zajedničkog kontakta releja, koji je obično označen kao COM.
  • 2. korak: Povezivanje fotoćelije i releja U prijamnoj fotoćeliji (RX) iskoristit ćemo njezine sklopne kontakte. Spojite ih tako da fotoćelija, u trenutku kad se zraka prekine, pošalje malu upravljačku struju (24V) izravno u zavojnicu našeg spojnog releja.
  • 3. korak: Spajanje ZELENOG svjetla (prolaz slobodan) Negativni pol semafora (minus kod 24V ili nula kod 230V) spojite izravno s izvorom napajanja/mrežom. Žicu za zeleno svjetlo zatim spojite na priključak releja označen kao NC. Tako će semafor svijetliti zeleno kad god je prolaz miran i zraka nije prekinuta.
  • 4. korak: Spajanje CRVENOG svjetla (prolaz zauzet) Žicu za crveno svjetlo spojite na priključak releja označen kao NO. Kad netko uđe u zraku, relej preusmjerava pripremljeni napon (24V ili 230V) s NC-a na NO, a zeleno se odmah mijenja u crveno.

Teoretski bi se boje semafora mogle spojiti izravno na kontakte u fotoćeliji, budući da i ona ima minijaturni relej. Iako bi to teoretski funkcioniralo sa štedljivim LED semaforima od 24V male potrošnje, uporaba vanjskog spojnog releja mnogo je sigurnija. Time se elektronika fotoćelije štiti od strujnih udara ili mogućeg kratkog spoja, primjerice ako vlaga prodre u semafor.

Druge mogućnosti detekcije: mikrovalni detektori i indukcijske petlje

Osim klasičnih fotoćelija, postoje i drugi načini da se semaforu javi kako se nešto događa u prolazu. Načelo povezivanja preko releja ostaje isto, mijenja se samo uređaj koji šalje impuls:

  • Mikrovalni detektori pokreta: U ponudi imamo detektore koji mogu razlikovati osobu od automobila (pokretnog metalnog predmeta). Tako možete postaviti sustav da semafor reagira samo na vozila, a zanemaruje pješake, što omogućuje različite scenarije primjene u industriji i privatnim kompleksima.
  • Indukcijske petlje: Kabel se ukopava izravno u tlo i funkcionira kao veliki detektor metala. Petlja ne reagira na ljude; aktivira relej samo kad automobil (metalni predmet) stoji iznad nje ili prelazi preko nje.

Sažetak: za upravljanje semaforom na raspolaganju su vam najmanje tri mogućnosti:
fotoćelije
mikrovalni detektor
indukcijska petlja

Kako osigurati sigurnosnu stanku između promjena svjetala?

Ako želite da se nakon napuštanja prolaza zeleno ne upali odmah, nego tek nakon nekoliko sekundi, možete upotrijebiti vremenski relej. Na njemu možete precizno podesiti koliko dugo određeno svjetlo na semaforu treba ostati uključeno prije nego što se sustav vrati u početno stanje.

Dvosmjerni promet u jednom traku (rješenje za dva semafora)

Za upravljanje prolazom kojim vozila iz oba smjera koriste isti trak (poznato vam je, primjerice, sa semafora na cesti na kojoj se izvode radovi, gdje jedna strana čeka, a druga prolazi, uz kratku stanku kada obje strane stoje), koristi se samostalna upravljačka jedinica za dva semafora.

Ovaj sustav osigurava da, dok na jednoj strani svijetli zeleno, na drugoj svijetli crveno. Jedinica ujedno automatski nadzire sigurnosnu stanku tijekom koje na obje strane istodobno svijetli crveno, kako bi posljednji automobili (i trkači :)) mogli sigurno proći prije nego što promet krene iz suprotnog smjera. Kod ovog spoja nije vam potreban vanjski relej. U ponudi imamo dvije izvedbe upravljačke jedinice, ovisno o napajanju:

Kao što je navedeno na početku: semafor je zapravo samo svjetiljka i ponaša se ovisno o tome iz kojeg uređaja prima impulse. Teoretski, dakle, možete osmisliti bilo kakav scenarij i pomoću releja i vremenskih sklopki postići što vam je potrebno.

Najčešće je dovoljno upotrijebiti fotoćelije jer su najpovoljnije. Nedostatak je, međutim, to što se njihov relej aktivira pri svakom prekidu infracrvene zrake, pa ne razlikuje prolazi li kroz fotoćelije automobil, životinja ili se ondje upravo igraju djeca.

Indukcijska petlja to razlikuje (detektira metalni predmet), ali njezin je velik nedostatak što je ukopana u tlo, pa na nju treba misliti tijekom gradnje. Naknadna ugradnja na mjestu s lijepim, novim betonom prilično je skupa.

Mikrovalni detektor ima idealne tehničke značajke jer može razlikovati automobile, ljude, pa čak i smjer kretanja. To je doduše najskuplje od svih rješenja, ali zbog njega ne treba provlačiti kabele pod zemljom, a ako ga treba dodati na postojeći objekt, riječ je o građevinski najjednostavnijem rješenju. Osim toga, može se precizno podesiti područje koje nadzire.

Ispiši stranicu Ispiši stranicu