Схема управление откатными воротами своими руками. Автоматика для распашных ворот своими руками: схема и советы по изготовлению. Установка зубчатой рейки

На просторах Интернета есть интересные разработки управления распашными воротами. Предлагаю на суд ещё одну разработку, Soir программное обеспечение + консультативная поддержка. Александрович - монтаж, настройка, доводка. Как показали испытания работает устройство великолепно. Основа конструкции - микроконтроллер ATmega8. Автоматические распашные ворота - принципиальная схема (клик для увеличения):

Устройство позволяет управлять воротами непосредственно с кнопок панели блока автоматики (или выносного пульта) или, подключив модули радиоуправления, управлять дистанционно. Управление производится тремя кнопками: открыть - стоп - закрыть. Кнопка стоп позволяет остановить движение ворот в любом положении. Как только ворота начали открываться - включается освещение, освещение будет гореть до тех пор пока ворота не закроются. На панель управления выведены светодиоды для индикации положения концевых выключателей. Светодиод горит, когда контакты концевого выключателя замкнуты (створка ворот находится в крайнем положении). На ЖКИ отображается работа концевых выключателей, а в меню настроек можно задать временные интервалы работы механизма управления воротами. Для дистанционного управления воротами применил готовый модуль передатчика-приемника 433 МГц. В качестве резервного питания используется аккумулятор. Схема резервного питания с подзарядкой аккумулятора собрана на L200+LM358, работает отлично.

Проект на этом не закрывается, свободные ножки 24-27 контроллера планируется на доработку, установка электрозамка, токовая защита, бесперебойное питание 12-36 вольт. Но это уже в дальнейших материалах. Скачать контроллера автоматики можно в одном архиве.

1. Описание работы автоматических ворот

1.1. При нажатии кнопки OPEN происходит открытие створок ворот. После того, как сработает конечный выключатель открытия, актуатор работает еще 2 секунды, затем останавливается. На дисплее отображается положение каждой створки. Положение определяется по заданному времени работы актуатора, которое устанавливается в настройках для каждой створки. Если за заданное время конечный выключатель не сработал, то на индикаторе мигает указатель положения соответствующей створки. Так как система управления разрабатывалась для распашных ворот, то имеет значение очередность открытия/закрытия створок. Левая створка начинает открываться сразу же после нажатия кнопки. Правая створка через время задержки, устанавливаемое в настройках. Таймер задержки начинает отсчет после того, как разомкнутся контакты конечного выключателя открытия левой створки.

1.2. При нажатии кнопки CLOSE обе створки начинают закрываться сразу, но после того, как левая створка займет положение заданное параметром "Ожидание" левый актуатор останавливается и ждет пока не сработает конечный выключатель закрытия правой створки. Когда сработает конечный выключатель закрытия правой створки и створка дозакроется в течении 2 сек, левая створка продолжит закрытие (до срабатывания конечного выключателя + 2 сек на дозакрытие).

1.3. Кнопкой STOP можно приостановить работу актуаторов. Возобновляется работа нажатием на OPEN /CLOSE .

1.4. Во время открытия/закрытия на дисплей выводится условное обозначение положения створок и оставшееся время.

1.5. Воротами можно управлять одной кнопкой RC (Remote Control). В зависимости от состояния конечных выключателей, кнопка открывает ворота, если оба конечных выключателя закрытия замкнуты. Закрывает, если оба конечных выключателя открытия замкнуты. Останавливает движение, а повторным нажатием возобновляет движение в первоначальном направлении.

1.6. Если хотя бы один из конечных выключатель закрытия створок разомкнут, включается свет. Отключатся свет после срабатывания обоих концевых выключателей закрытия.

2.1. Нажатие на кнопку SET переводит устройство в режим настроек. Сначала задается время движения левой створки, затем правой, затем время задержки, а затем время ожидания левой створки при закрытии. Переключение между режимами - повторное нажатие на SET . Время движения используется только для визуализации процесса управления воротами.

2.2. Установка производится - кнопками PLUS и MINUS . Пределы установок - 0-99 сек. Для времени ожидания левой створки от 0 до времени движения левой створки.

2.3. Через 10 секунд от последнего нажатия на кнопки новые значения настроек запишутся в энергонезависимую память, а устройство выйдет из режима установки.

Видеоролик, наглядно показывающий процесс работы самодельных автоматических ворот, смотрите ниже:

А вообще, материалом для столбов ворот, кроме кирпичной кладки, может служить швеллер, стальная труба, крепкий деревянный брус или готовый бетонный столб. Самое главное при установке столбов - подготовка фундамента. Фундамент должен быть глубиной не менее метра, иначе ваш столб после может наклонится, сдвинуться. Авторы проекта: Александрович и Soir.

Обсудить статью РАСПАШНЫЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВОРОТА

Видео процесса закладки электропроводки для откатных ворот:

Первое чего не нужно делать, это брать толстые провода - электрики "старой закалки" закладывают провода сечением 2,5мм2 и более, вплоть до 6мм2 меди, в том числе на фотоэлементы, кнопку-ключ, и прочую слаботочку. Единственный относительно толстый провод, который нужен для автоматики откатных ворот это кабель питания, и то не толще 1,5мм2.

На рисунке выше изображены типичные контакты-клеммы на плате управления автоматики ворот, максимальное сечение провода, которое можно зажать в них без дополнительных ухищрений 1,5мм, однако следует учесть, что некторые провода приходится скручивать вместе и после этого зажимать в клемму. На фотоэлементах эти клеммы еще меньше.
Итак, сначала рассмотрим схему электропроводки откатных автоворот.

На первый взгляд на ней ничего не понятно. Все в порядке - так и должно быть. Попробуем разобраться в ней, если мы хотим сэкономить свои деньги. Первое что нужно понимать это то, что все провода приходят к электроприводу на схеме он обозначен прямоугольником зеленого цвета, Свободные концы рекомендуется оставлять по 1-1,5м. Привод имеет смысл располагать сразу за роликовой кареткой той, что ближе к проему. Тем самым Вы уменьшите расход зубчатой рейки и не нужно будет отходить далеко от проёма, чтобы добраться до привода в случае надобности.
Итак, мы опредилились, что все провода идут к приводу и выходят в пластиковых гофрах с месте установки привода. На практике это реализуется так как показано на фото ниже:

Рассмотрим первый кабель идущий от привода - это питание 220В, его есть смысл делать кабелем ПВС 3х1,5. Этот провод идет от привода к розетке или автомату. На автоматику ворот рекомендуется устанавливать стабилизатор напряжения.
Второй кабель - от привода на сигнальную лампу, на схеме он обозначен 2х0,75 (можно взять и 2х0,5 и даже меньше, ампераж на лампе небольшой). Идет этот кабель от привода на верхушку столба ближнего к приводу, если есть возможность лучше спрятать его в столб. Если на вершине столба имеется декоративная "шляпка" выводите провод на лицевую плоскость столба прямо под "шляпкой".
Далее идет разводка кабелей фотоэлементов. Именно этот этап вызывает наибольшие затруднения, поэтому остановимся на нем подробнее. Проводку для фотоэлементов лучше всего выполнить "домофонным сигнальным кабелем" 4х0,22. Годится также вышеупомянутый ПВС 2х0.5, только не забудьте, что ближнему к приводу фотоэлементу требуется 4 жилы, а дальнему 2.
Первое, что вызывает затруднения это где устанавливать фотоэлементы. Фотоэлементы устанавливаются в торцах столбов, на одинаковой высоте 500-600мм от земли. См фото:

Ближний к электроприводу фотоэлемент (приемник, RX) требует 4-х жильного провода - 2 жилы питание, и еще 2 управляющие контакты. На схеме этот провод обозначен 4х0,35. Он идет от столба к приводу, Часто забывают, что нужен 4-х жильный кабели и кладут 2-х жильный, будьте внимательны. Этот кабель при возможности лучше спрятать в столб, оставив свободный конец 15-20 см. Если нет такой возможности нужно укрепить провод на столбе, благо крепежа для провода сейчас хватает. Часто этот провод прокладывают в швах между кирпичами, а потом заделывают раствором.
Фотоэлемент на дальнем от привода столбе (ТХ) требует 2-х жильного кабеля, на схеме он обозначен 2х0,35. Проводку лучше сделать опять же тем же самым сигнальным проводом 4х0,22, можно использовать 2 жилы, а можно использовать все жилы скрутив их попарно. Провод этого фотоэлемента проходит под проемом, поэтому предусмотрите, чтобы он был надежно защищен, ведь сверху будет проезжать автотранспорт.

Остались вопросы? Звоните, и наши менеджеры с удовольствием проконсультируют Вас по всем вопросам! Звоните или закажите консультацию.

Схема подключения автоматических ворот начинается с таких этапов:

Приготовления столбов под опору.
Подготовки фундамента для автоматических ворот.
Проведения проводки под автоматику.
Изготовления ворот.
Осуществления монтажа.

Первоочередная задача – надежная опора

Первое что необходимо сделать – это правильно установить столбы под опору, куда позже нужно будет прикрепить автоматические ворота. Материалом для столбов могут служить как кирпич, бетон, швеллер или брус из дуба. Рекомендовано забетонировать столб (в глубину) от 1 метра, далее все столбы устанавливаются на одном уровне и заливаются раствором. Срок застывания бетона колеблется в пределах семи дней.

Важно ! Используя столбы из бетона либо кирпича, предусмотрите размещение закладных из металла по три на каждом из них, одинаково расположенных от края по 10 сантиметров со стороны проема.

Подготавливаем фундамент

Для заливания фундамента под основу ворот используем швеллер, ширина которого должна быть сантиметров 20, и арматуру с сечением миллиметров 12-16. Арматуру режем длиной до 1 или 1,2 метров, затем обе стороны привариваем к полкам швеллера.

Следующим нашим действием становиться рытье ямы, которая своей длиной составит 50 процентов от ширины проема откатных ворот. Размеры же самой ямы не должны превышать:

ширины – 40 сантиметров;
глубины – до 1,5 метров.

Швеллер должен быть установлен полками по направлению вниз, а затем уже в яму заливаем бетон. Сделав все так как нужно, получаем фундамент для автоматических (откатных ворот).

Внимание ! Срок выстаивания фундамента по все нормам и правилам – 28 календарных дней.

Без автоматики никуда

Электрическая схема автоматических ворот зависит от их типа. Так, на сегодня, существуют три основных вида автоматических (откатных) ворот, схемы подключения которых показаны на рисунках ниже.

Важно ! Для избегания повреждений трансформатора, мотора или платы управления и обеспечения стабильной работы автоматики автоматических ворот – установите стабилизаторы напряжения. Таким образом, существенно снизится цена за возможный ремонт.

Автоматические ворота своими руками, схема изготовления

Самое первое с чем стоит определиться – тип материала, что будет нами использоваться. Чтобы сделать каркас ворот потребуется профильная труба. Итак, вооружившись болгаркой, убираем окалину с труб.

Внимание ! Выполняя работы с болгаркой не забываем про использование специальных очков для защиты глаз.

Закончив, начинаем процесс сваривания рамы наших ворот. В этом деле нам поможет чертеж-схема автоматических ворот или как ее еще называют схема автоматических гаражных ворот. Как пример, рисунок ниже.

Сформировав каркас наружный, ввариваем внутри каркас внутренний, что придаст конструкции твердость и послужит для будущего крепежа дерева, металла, профнастила…

Для каркаса, размещенного внутри, идеально подойдут трубы 20*30, 20*40 миллиметров. Свариваем их прихватками по два сантиметра через промежуток в 20 или 30 сантиметров. Внизу приваривается направляющая. Прикрепляем направляющую и трубы в шахматообразном порядке.

Зачищаем сварочные швы и повторно наносим грунт против коррозии на участки, что были повреждены. Ждем, когда грунт высохнет, и приступаем к окрашиванию ворот.

Важно ! Краску лучше стоит наносить в два слоя.

Выполнив покрасочные работы, зашиваем полотно с помощью саморезов или заклепок, крепя к трубе, которая находится внутри.

Что? Где? Как? Или монтаж ворот своими руками

После того как фундамент выстоится, приступаем к монтажным работам. Чтобы во время процесса не возникло никаких сложностей, можно спросить совет у специалистов или же найти информацию в интернете просто введя в поисковике автоматические ворота, схема установки или автоматические ворота, схема монтажа.

Сама процедура достаточно проста, и заключается в приваривании петель к несущим основаниям и створкам.

Совершая монтаж, не забывайте оставить зазор между створками и просвет посреди земли и полотном, который впоследствии можно скрыть лежачим полицейским. Засовы, что будут фиксировать створки, следует приваривать к внутреннему каркасу.

Вы узнаете про сборку электрической схемы управления своими руками. Мы расскажем, как подключить разные типы двигателей и собрать пусковое оборудование, а также раскроем секреты плавного пуска и остановки автоматических откатных ворот.

В зависимости от выбранного типа двигателя, вы можете использовать разные способы подключения. Отличаться будет не только схема электрических соединений, но и допустимые параметры тока.

Внимание! При работе с электрической частью не забывайте о мерах предосторожности: приварите к стационарной раме болт, который будет использован для подключения к заземляющему контуру.

Подключение электродвигателя

Трехфазный двигатель на номинальное напряжение 380/220 В должен иметь соединение обмоток «в звезду» при подключении к трехфазной сети питания. Поменять направление вращения можно, поменяв местами подключение любых двух фаз из трех.

Если вы пытаетесь подключить трехфазный двигатель к однофазной сети, отдайте предпочтение емкостному способу. При этом используйте пусковой конденсатор заведомо завышенной емкости (в 2-3 раза) и добавьте пару компенсирующих конденсаторов для двух оставшихся обмоток в рабочую сборку, либо предусмотрите отключение пускового конденсатора с помощью реле времени. Емкость рабочего конденсатора подбирается из расчета 70-80 мкФ на 1 кВт мощности, а номинал составляет 450 В.

Однофазный конденсаторный двигатель имеет в сборке четыре провода, то есть по два конца пусковой и рабочей обмотки. Стандартная маркировка выводов клеммной колодки такова:

Клеммы U1 и U2 (или B1 и B2) — основная обмотка.
Клеммы W2 и V2 (или С1 и С2) — пусковая обмотка.
Клеммы V2 и V1 — пусковой конденсатор.

Подключение пусковой обмотки остается постоянным, в то время как полярность питания рабочей обмотки можно изменить для смены направления вращения.

Примечание: полярность определяется положением перемычек на клеммной планке двигателя, замыкание которых будет выполняться дистанционно через контактор.

Пусковая аппаратура

Для сборки электрической схемы понадобится два магнитных пускателя IEK КМИ 1121 с напряжением питания катушек 230 В, либо один реверсивный пускатель ПМЛ 2561 (преимущество последнего в наличии механической блокировки). Основных контактов должно быть три.

Также необходимо наличие блока вспомогательной контактной группы, включающей по одному нормально открытому и нормально закрытому контакту. Дополнительно потребуется кнопочный корпус IEK КП103 с тремя кнопками «Пуск», «Реверс» и «Стоп». Для установки поста с уличной стороны рекомендуется комплектовать его кнопками с блокировкой под ключ. Все коммутационное электрооборудование должно быть смонтировано в металлическом ящике со степенью защиты IP54 и сальниковыми вводами для проводов.

Подключите входные контакты двух пускателей параллельно, подав на них фазу и ноль от сети 220 В через защитный автомат. С обратной стороны пускателей подключите два провода питания пусковой обмотки.

На примере двигателя АИРЕ 80, питание нужно подавать на клеммы V1 и W2. Учтите, что полярность остается неизменной вне зависимости от того, какой пускатель включен. Выводы U1 и U2 принадлежат концам рабочей обмотки и должны быть подключены к двум пускателям в разной последовательности.

Питание на катушки каждого пускателя нужно подавать через собственные нормально открытые и нормально закрытые контакты второго пускателя. Это обеспечит самоподхват и удержание катушки во включенном состоянии, а также обеспечит электрическую блокировку встречного пуска.

Кнопочные посты и концевые выключатели

Управление приводом осуществляется одним или несколькими кнопочными постами. Фазный провод пропускается через последовательно соединенные нормально закрытые контакты кнопок «Стоп», что необходимо для возможности обрыва цепи удержания катушек с любой кнопки.

Далее питание поступает на нормально закрытые контакты кнопок «Пуск» и «Реверс», затем с клемм каждой кнопки подается питание на нормально открытую пару противоположной. Эти контакты управляют включением катушек соответствующих пускателей. Перекрестное подключение через размыкающие контакты необходимо, чтобы избежать непреднамеренного встречного включения пускателей.

Чтобы привод сам и своевременно выключался, когда ворота достигают крайних точек открывания и закрывания, электрическую схему нужно дополнить концевыми выключателями. Подойдут выключатели ВПК-2112 или МЕ 8104 с одним нормально закрытым контактом. Рекомендуется использовать изделия, оснащенные роликом.

Концевые выключатели нужно жестко закрепить на стационарной раме ворот таким образом, чтобы ролик находился в 1-2 мм от любого продольного элемента ворот. Это может быть несущая рама или рельсовая направляющая, главное, чтобы боковая поверхность была абсолютно ровной. Ворота нужно поставить сначала в открытом, затем в закрытом положении и отметить места контакта с роликами.

Примечание! Поскольку массивные ворота продолжают движение по инерции, рекомендуется сместить метки на несколько сантиметров в обратную сторону, чтобы концевик срабатывал с небольшим упреждением.

По нанесенным меткам нужно наварить небольшие выступы, высота которых будет достаточной для уверенного срабатывания выключателя. Также важно, чтобы метка имела достаточную длину и удерживала ролик, а не проскакивала через него, кратковременно включая концевик. Выключатель должен находиться в положении срабатывания вплоть до начала движения в обратную сторону, когда он сойдет с метки и снова замкнет цепь.

Электрическое подключение концевых выключателей можно выполнить двумя способами.

Схема подключения кнопочных постов и концевых выключателей

Способ № 1. Нормально закрытые контакты соединены последовательно и включены в цепь удержания катушек контактора. Место включения находится между последовательно соединенными кнопками «Стоп» и нормально открытыми контактами пускателей. Недостаток такого способа в том, что при включении ворот требуется определенное время удерживать кнопку нажатой, пока выключатель не выйдет из положения срабатывания.

Способ № 2. Подразумевает независимое включение концевиков в цепи удерживания катушек каждого пускателя. Нормально закрытый контакт выключателя расположен по схеме между нормально открытым дополнительным контактом пускателя и клеммой катушки. Также допускается ставить выключатель в цепь электрической блокировки: между катушкой одного и нормально закрытым контактом второго пускателя. Таким образом, выключатели работают независимо друг от друга, а значит, не требуется задержка времени при включении привода.

Управление воротами через преобразователь частоты

Поскольку преобразователи частоты в последнее время становятся все более доступными и популярными, их уместно использовать для управления приводом ворот, тем более что для этого имеется не один повод:

Поскольку преобразователь частоты подает на привод трехфазное напряжение, вы экономите, покупая более распространенный двигатель меньшей мощности.
Частота вращения двигателя не имеет значения.
Исключены трудности с подключением трехфазного мотора.
Вы избегаете проблем с пуском привода под нагрузкой.
Преобразователь плавно, но быстро разгоняет и останавливает ворота, открывание происходит за считанные секунды.
Не нужно покупать и устанавливать редуктор.
Нет необходимости в пускателях, простая электрическая схема.
Существенно увеличивается срок службы двигателя.

Средняя стоимость аппарата с выходной мощностью 2-2,5 кВт составляет $250-300, поэтому его приобретение вполне оправдано с учетом отказа от покупки редуктора и пускателей.

Преобразователь частоты CFM-240 — это бюджетный вариант устройства, он также имеет наиболее распространенную схему подключения и управления. По его примеру вы легко сможете разобраться с аналогичными устройствами.

Подключение преобразователя частоты

Клеммы L и N используются для подачи, соответственно, фазы и нуля от сети 220 В, здесь важно соблюдать полярность. Клеммы U, V и W дают выходное напряжение для питания трехфазного асинхронного двигателя на напряжение 380/220 В, обмотки которого соединены в треугольник. Управление происходит путем замыкания одного из управляющих контактов DI1-DI3 на общую клемму GND. Соответственно, при замыкании DI1 и GND происходит пуск двигателя, DI2 и GND запустят привод в обратном направлении, а DI3 и GND остановят его.

Принцип настройки преобразователя частоты

Настройка преобразователя выполняется путем изменения значений каждого из 70 параметров. Полное описание функций и задаваемых значений указаны в паспорте устройства. Для корректировки значений нужно войти в меню выбора параметров, нажимая кнопку «Режим» до тех пор, пока на дисплее не отобразится Р---. Затем нужно нажать «ввод» и с помощью стрелок «вверх» и «вниз» выбрать номер нужного параметра, снова нажать «ввод», установить нужное значение и нажать «ввод» еще раз для сохранения.

Использование преобразователя частоты дает некоторые дополнительные возможности. Например, вы можете использовать функцию позиционирования, передавая на преобразователь данные с датчика положения ворот. Это позволит использовать устройство в режиме шагового двигателя. Он плавно разгонит ворота и мягко остановит их в крайней точке, запомнив оба крайних положения полотна. Это более удобная и продвинутая замена системы концевых выключателей. Требуется только установить счетчик типа «квадратурный энкодер» на вал приводного механизма.

Счетчик имеет два провода питания, которые подключаются к клеммам +12V и GND, а также два сигнальных провода, которые подключаются на клеммы DI5 и DI6. Включение функции позиционирования производится присвоением значения «2» параметру 60. Далее нужно задать значение «1» параметру 61, чтобы установить нужный тип датчика. Затем, меняя значения параметров 62 и 63, определить соотношение между количеством импульсов и пройденным расстоянием.

К примеру, вал двигателя может сдвигать ворота на 25 см за один оборот, а энкодер, закрепленный на валу, выдает за один оборот 200 импульсов. Это значит, что на каждые 1000 мм, заданных в значении параметра 62, будет приходиться по 800 импульсов датчика, устанавливаемых в значении параметра 63.

Параметр 66 определяет тип торможения, ему нужно присвоить значение «1». Параметр 67 определяет частоту вращения двигателя, до которой будет снижена максимальная рабочая скорость, а значение параметра 68 определяет требуемую длину тормозного пути. Настроив указанные параметры, вы можете выйти в главное меню и указать расстояние, которое ворота должный пройти, в миллиметрах. После выполнения задания счетчик обнулится и будет готов к новому циклу, отсчет ведется в обоих направлениях.

Номинальная скорость вращения двигателя задается значением выходной частоты (Гц) в главном меню программы. Вы можете изменять ее в режиме реального времени и увеличивать до тех пор, пока механизм передачи сохраняет стабильную работу. Не забывайте также, что слишком большой разгон не позволит преобразователю эффективно снизить скорость в конце пути. Время разгона привода до максимальной скорости задается значением в секундах параметра 10.

Настройка торможения ворот при помощи преобразователя частоты

Слишком массивные ворота нуждаются в торможении приводом. Для этого в преобразователе частоты предусмотрена функция, включаемая параметром 21. Сила торможения и время, за которое выполняется полная остановка, задаются соответственно параметрами 27 и 28. При торможении приводом нужно использовать компенсацию нагрузки. Для этого к силовым клеммам Br нужно подключить силовые резисторы сопротивлением не менее 70 Ом и мощностью свыше 350 Вт (их также можно заменить связкой из 4-5 последовательно соединенных ламп накаливания).

Теперь вы располагаете несколькими вариантами подключения двигателя и можете выбрать способ, который подойдет именно под ваши потребности. Каждый способ подключения может иметь дистанционную схему управления, о которой мы расскажем в следующей статье .