Схема автоматического управления откатными воротами

В этом посте мы исследуем схему, предназначенную для реализации автоматических откатных ворот или дверного действия, и включающую в себя набор функций, указанных в запросе. Идею предложил г-н Андреас.

Технические характеристики

Можете ли вы помочь мне разработать простой контроллер для откатных ворот. Как это может работать ... Нажмите выключатель и откройте ворота, через минуту ворота снова закроются.

Если во время закрывания кто-то проходит перед воротами, ворота снова открываются (с помощью инфракрасной камеры ??).

Достижение конца (остановка) при открытии и закрытии осуществляется с помощью магнитного или концевого выключателя. Обратите внимание, что эта система должна работать от 24В.

Большое спасибо,

Андреас Христодолоу

Дизайн

Предлагаемая схема автоматического управления откатными воротами может быть понята следующим образом:

Ссылаясь на схему ниже, ее можно разделить на три этапа: защелка установки-сброса с использованием T1 / T2, моностабильный таймер с использованием IC 4060 и ИК-перехватчик с использованием T3 / T5.

Примечание:

1. Пожалуйста, отсоедините 100 кОм ниже C1 от земли и подключите его к положительной клемме C1, то есть 100 кОм следует подключать прямо к клеммам C1 и нигде больше.
2. R6 необходимо рассчитать для получения 1-минутной задержки перед тем, как ворота инициируют обратное закрытие.

Предположим, что ворота находятся в положении «закрыто», а язычок № 2 приводится в действие соответствующим магнитом ворот.

Это гарантирует, что вывод №12 микросхемы 4060 будет иметь высокий уровень, а микросхема останется неактивной (вывод №3 выключен).

В приведенном выше сценарии реле # 1 уже выключено, а его положение N / C закрыто (потому что T1 / T2 выключены), а T4 также выключен из-за отсутствия основного привода, что означает, что реле # 2 выключено и в положении N / C.

Если реле № 2 находится в НЗ, двигатель отключается из-за отсутствия положительной перемычки через замыкающий контакт реле № 2.

Таким образом, вся цепь находится в выключенном состоянии.

Теперь, согласно запросу, открытие ворот инициируется кратковременным нажатием SW1.

Нажатие SW1 мгновенно фиксирует T1 / T2 через R4, переключая реле № 1, так что его замыкающие контакты замыкаются, что, в свою очередь, заставляет двигатель сдвигать ворота в направлении «открытия».

Как только затвор отодвигается от своего «закрытого» положения, язычок № 2 отпускается, что мгновенно включает IC 4060, и он начинает отсчет, а его пин № 3 теперь имеет логика нуль.

Ворота катятся, пока не достигнут крайнего конца, когда другой соответствующий магнит, закрепленный на воротах, активирует язычок №1.

При активации язычок № 1 подтягивает базу T1 к земле через C1, размыкая защелку, которая, в свою очередь, деактивирует реле № 1, и его контакты возвращаются в свои точки замыкания.

Однако реле № 2 все еще находится в выключенном состоянии, что приводит к остановке двигателя из-за отсутствия питания через точки реле № 2 (замыкающие контакты).

Тем временем микросхема IC 4060 завершает свой счет, позволяя появиться высокому уровню на ее выводе №3. (теперь микросхема фиксируется в этом положении через D2)

Это немедленно активирует реле № 2, позволяя запустить двигатель в обратном направлении.

Электродвигатель начинает сдвигать ворота в сторону «закрытого» положения, и в тот момент, когда он достигает «закрытого» конца, язычок № 2 снова активируется. В этом положении ИС снова сбрасывается, вызывая отсутствие сигнала на его контакте №3, дезактивацию реле №2 и .... отключение двигателя. Схема возвращается в исходное состояние ожидания.

Расчет задержки по времени

Универсальное уравнение для определения значений временной составляющей Rt и Ct:

f (osc) = 1 / 2.3 x Rt x Ct

2.3 - это просто константа относительно внутренней конфигурации ИС.

Предотвращение случайного проникновения

Согласно запросу, схема должна реагировать на случайное проникновение человека через ворота в ходе процесса закрытия, чтобы обезопасить человека, а также механизм ворот.

Это реализуется с помощью узла приемника инфракрасного передатчика, как показано на схеме.

D3 - это ИК-фотодиод приемника, который остается включенным с помощью перпендикулярного ИК-активированного луча передатчика, сфокусированного на D3, положение луча должно быть прямолинейным вдоль движения затвора.

Пока D3 остается активированным, T3 / T5 не могут вести себя, однако в присутствии человека, который может пытаться быстро проникнуть через ворота, пока они закрываются, в ходе движения он будет препятствовать прохождению инфракрасного луча, вызывая T3 / Т5, который, в свою очередь, будет проводить и отключать Т4 и реле №2.

Если реле № 2 отключено, дверь немедленно прекратит закрытие и остановится на месте, пока человек полностью не пересечет ограниченную линию действия.

Для простоты более подходящей выглядит кратковременная остановка ворот вместо принудительного обратного открывания, которое может без необходимости задерживать процесс.

Использование транзисторного таймера

Вышеизложенное можно значительно упростить, заменив каскад таймера IC 4060 на транзисторный таймер задержки включения и убрав каскад ИК-детектора. Полную принципиальную схему можно увидеть ниже:

Этап ИК-передатчика

Инфракрасный передатчик, который должен фокусировать луч на D3, может быть построен по следующей схеме: