Sterowanie bramą - sterownik bram wjazdowych

Sterowanie bramą przy pomocy sterownika – jak to działa?

Sterownik do bramy lub inaczej centrala sterująca (czy płyta główna), to elektroniczne urządzenie sterujące. Nadzoruje ono, pracę elementów wykonawczych automatyki, takich jak silniki i siłowniki, które wprawiają bramę w ruch.

Sterownik, nazywany jest również kontrolerem lub płytą sterowania bramą.

Sterowanie bramą, najczęściej występuje w formie jednolitej płyty elektronicznej. Zintegrowana jest ona z modułem komunikacji (np. odbiornikiem radiowym 433,92MHz). Dodatkowo może być zintegrowana z odpowiednimi układami peryferyjnymi, w zależności od stopnia rozbudowy i funkcjonalności danego sterownika.

Jego „mózgiem” z reguły jest, odpowiednio zaprogramowany mikrokontroler. Zazwyczaj wyprodukowany przez jedną z dwóch firm ATMEL lub Microchip. To właśnie od mikrokontrolera i jakości oprogramowania (tzw. firmware) w dużej mierze, zależy stabilność sterownika. A stabilność przekłada się na komfort pracy i bezpieczeństwo. Dlatego też bardzo istotną rzeczą, którą należy brać pod uwagę przy wyborze napędu do bramy, jest sam fakt czy pochodzi od znanego producenta. Gwarantuje to pewność, że oprogramowanie sterownika jest na wysokim poziomie, a urządzenie, nie będzie się po jakimś czasie ”zawieszać”.

Rodzaje sterowników i ich przeznaczenie:

Sterowniki można podzielić na 3 podstawowe grupy, w zależności od przeznaczenia:

do bram przesuwnych,
do bram skrzydłowych,
do bram garażowych.

Pomimo znacznych różnic w zastosowaniu, urządzenia te mają ze sobą wiele cech wspólnych. Posiadają bardzo podobną do siebie funkcjonalność. Czasami do tego stopnia, że np. sterownik do bramy przesuwnej, może zostać zaadaptowany do bramy skrzydłowej. Przykładem takiego urządzenia jest np. płyta główna, do bramy przesuwnej serii KSE (zdjęcie poniżej):

Sterownik ten, pomimo tego, że został zaprojektowany do bram przesuwnych, może być również wykorzystany do obsługi bramy jednoskrzydłowej. Brama musi być wyposażona w siłownik na napięcie 230V z wyprowadzonymi z niego stykami krańcowymi.

Funkcjonalność sterowników do bram:

1) Skąd sterownik wie czy brama jest otwarta czy zamknięta?

Jedną z ważniejszych rzeczy jest funkcjonalność sterownika do bramy. Dobierając taki sterownik, należy przede wszystkim zastanowić się nad tym, skąd będzie on wiedział o aktualnej pozycji bramy. Skąd będzie wiedział, że brama jest już w pełni otwarta lub zamknięta?

Jedno z najstarszych rozwiązań, do informowania sterownika o pozycji bramy, jest zastosowanie tzw. krańcówek. Są to zwykłe przełączniki mechaniczne. Dzięki odpowiednim krzywkom lub występom na prowadnicy, po wciśnięciu mikrostyku, dają informację o tym, że sterownik powinien zakończyć cykl pracy i zatrzymać bramę. W automatach wyższej klasy, takich jak seria napędów do bram przesuwnych KSE, stosuje się krańcówki magnetyczne. Jest to zdecydowanie bardziej trwałe rozwiązanie niż standardowe przyciski mechaniczne.

W przypadku bram przesuwnych, moduł krańcówek montowany jest przy silniku. Gwarantuje to prostotę i skuteczność działania. Jak dotąd, jest to najlepsze i bezawaryjne rozwiązanie do informowania sterownika o pozycji bramy – czy jest otwarta czy zamknięta.

W niektórych automatach bywają także stosowane rozwiązania z enkoderem lub czujnikiem Halla (np. seria ETM-LIFT do bram garażowych). Ma to niewątpliwie taką zaletę, że można ręcznie programować pozycje krańcowe, które sterownik zapamiętuje i nie ma potrzeby ustawiania krańcówek w napędzie lub na bramie.

Inną metodą informowania sterownika o pozycji bramy, może być tzw. moduł przeciążeniowy (zabezpieczenie amperometryczne). Jest to moduł elektroniczny, który współpracuje z głównym mikrokontrolerem płyty sterownika. Odpowiedzialny jest za ciągły pomiar prądu przepływającego przez silnik. W chwili zablokowania, kiedy np. skrzydło bramy oprze się o przeszkodę lub odbojnik, podaje on sygnał odcięcia napięcia, do silnika.

Moduł przeciążeniowy jest powszechnie stosowany w przypadku bram skrzydłowych. Jego przewagą nad zwykłymi krańcówkami jest to, że skrzydła są zawsze dociągane do oporu, a luz na nich zostaje „skasowany”. Każdy siłownik niezależnie od jakości wykonania, ma delikatny luz, który będzie się objawiał niewielkim bujaniem skrzydła na wietrze.

W przypadku bram przesuwnych układ przeciw-przeciążeniowy, pełni bardziej rolę dodatkowego zabezpieczenia, które wykrywa przeszkody. Po napotkaniu przeszkody, brama jest cofana lub się zatrzymuje.

2) Jak zminimalizować niebezpieczeństwo związane z pracą bramy automatycznej?

Montując napęd do bramy, nie należy pomijać bardzo ważnej rzeczy, jaką jest bezpieczeństwo pracy urządzenia. Dlatego też, należy zwrócić uwagę na to, czy centrala sterująca, może obsłużyć dodatkowe akcesoria. Jednym z takich podstawowych akcesoriów, które wpływa na bezpieczeństwo jest fotokomórka. To w końcu jedno z najprostszych, a jednocześnie najbardziej skutecznych zabezpieczeń bramy automatycznej. Jego główną zaletą jest to, że wykrywa przeszkody w świetle bramy, jeszcze zanim dojdzie do kontaktu fizycznego pomiędzy bramą, a przeszkodą.

Wcześniej wymieniony wyłącznik przeciążeniowy, jest drugim zabezpieczeniem pracy napędu. Wykrywa przeszkody, dopiero po tym jak dojdzie do kontaktu fizycznego bramy z przeszkodą. Jeśli konkretna konfiguracja, zawierałaby tylko zabezpieczenie amperometryczne, mogłoby dojść do przypadkowego porysowania auta, które akurat znalazłoby się na podjeździe.

Nie należy mylić wyłącznika przeciążeniowego z zabezpieczeniem nadprądowym w zasilaczu. Wyłącznik przeciążeniowy, zawsze ma możliwość regulacji siły docisku. W przypadku sterowników do bram dwuskrzydłowych, każdy siłownik ma osobną regulację.

3) Co jeśli zechcę sterować napędem przy pomocy domofonu lub dodatkowego przycisku

Większość profesjonalnych sterowników do bram, posiada możliwość podłączenia dodatkowych zewnętrznych sygnałów sterujących. Dzięki temu możliwe jest podpięcie do napędu, prostego przycisku „dzwonkowego”. Takie rozwiązanie, daje możliwość sterowania bramą z domu. Bardziej zaawansowane sterowniki oferują większe możliwości. Można podłączyć np dodatkowe odbiorniki radiowe, domofony, wideodomofony, czytniki kart, pętle indukcyjne, moduły GSM, czy sygnał sterujący, ze sterownika inteligentnego domu.

Zwykle najbardziej przydatnym i najczęściej wykorzystywanym „wyprowadzeniem sterującym”, jest wyprowadzenie tzw. pracy cyklicznej (czasami oznaczane „krok po kroku”). W rozwiązaniu tego typu, impulsy sterujące wyzwalają konkretne funkcje jedna po drugiej. Jest to tryb: otwórz-stop-zamknij-stop-otwórz-… itd. To właśnie do „wyprowadzenia pracy cyklicznej” podłącza się standardowe, naścienne, przyciski dzwonkowe, które umożliwiają sterowanie bramą z domu.

Niektóre bardziej rozbudowane sterowniki, poza wyprowadzeniem pracy cyklicznej, posiadają dodatkowo osobne wyprowadzenia wszystkich funkcji z osobna: otwieranie, stop, zamykanie. Osobne wyprowadzenia poszczególnych funkcji, są przydatne w przypadku bardziej zaawansowanych rozwiązań. Takimi przykładami mogą być inteligentne domy czy automatycznie zamykane bramy wjazdowe, na duże parkingi. Bramy takie, często korzystają z czytników kart RFID lub pętli indukcyjnych. Przykładem może być tutaj sterownik do bramy skrzydłowej ETM-DG2, posiadający aż 3 wejścia sterujące, z których każde może zostać dowolnie skonfigurowane.

Czytniki kart i pętle indukcyjne, podłącza się wtedy pod wejście skonfigurowane na funkcję „otwórz” w sterowniku. Dzięki temu, brama po autoryzacji z czytnika kart RFID, automatycznie się otworzy, a w przypadku, gdy wejście to było skonfigurowane na otwieranie z automazykaniem – zamknie się po ustalonym czasie. Ewentualnie sygnałem zamykającym, mógłby być sygnał z pętli indukcyjnej, która wykrywałaby wyjeżdżający z parkingu pojazd.

4) Czy brama może zamykać się automatycznie?

Większość sterowników dostępnych na rynku, posiada funkcję autozamykania. Umożliwia to automatyczne zamknięcie bramy, po ustalonym czasie. Funkcja ta, jest zawsze opcjonalna i istnieje możliwość jej wyłączenia. Używana jest bardzo często przy wjazdach na duże parkingi firmowe, rzadziej na prywatnych posesjach. Decydując się na włączenie tej funkcji w sterowniku, należy zdawać sobie sprawę z potencjalnego niebezpieczeństwa, jakie może stworzyć automatyczne zamykanie. Dlatego też, w przypadku aktywnej funkcji autozamykania, bezwzględnie zaleca się korzystać z fotokomórek. W przypadku bram dwuskrzydłowych, można rozważyć montaż nawet 2 par fotokomórek. Jedna para w świetle bramy, a druga, na dodatkowych słupkach, wystawionych poza zasięg pracy skrzydeł.

5) Co z sygnalizacją świetlną?

Sterowniki posiadają odpowiednie wyprowadzenie do podłączenia sygnalizacyjnej lampy ostrzegawczej. Rozwiązanie to, jest bardzo przydatne nocą, kiedy praca bramy automatycznej może być słabo widoczna. Błyskającą lampę sygnalizacyjną, zauważy już każdy kierowca.

Podłączając do sterownika lampę sygnalizacyjną, należy zwrócić uwagę na to, czy sterownik ma wbudowany przerywacz. Jeśli na płycie głównej nie ma przerywacza, należy podłączać lampy z wbudowanym przerywaczem. W przypadku sterownika z wbudowanym przerywaczem, można podłączyć nawet zwykła żarówkę. Należy jednak zwrócić uwagę na to, jakie napięcie będzie podawane na lampę sygnalizacyjną. Może być to napięcie stałe, jak i przemienne np. 12V, 24V lub 230V.

Co jest najbardziej istotne dla sterowników bramowych?

W skrócie można przyjąć, że niezależnie od rodzaju bramy, do której dobierane jest urządzenie, wysokiej klasy sterownik do bramy, powinien mieć takie funkcje jak:

miękki start,
regulowany wyłącznik przeciążeniowy (dla każdego siłownika oddzielnie w przypadku bram dwuskrzydłowych)
wyprowadzenie do sterowania z zewnątrz (przynajmniej praca cykliczna),
wyjście na fotokomórki.

Zobacz nasze sterowniki do bram w ofercie

Tematy na blogu:

Jaki wybrać automat lub napęd do bramy?
6 przydatnych odpowiedzi

Praktyczny poradnik napisany na bazie doświadczeń naszych klientów. Dowiesz się w nim na co zwracać szczególną uwagę podczas zakupu automatu dla Twojej bramy. Przeczytaj artykuł na blogu →