Conexión de semáforos
Cómo controlar el paso con un semáforo
En un paso estrecho, en un aparcamiento, en garajes o en rampas de carga, a veces es necesario utilizar un semáforo. Una situación típica es que el semáforo esté normalmente en verde, pero que cambie a rojo en cuanto haya otro vehículo o un peatón en el paso. O al contrario: que permanezca en rojo todo el tiempo y se ponga en verde cuando se detecte movimiento.
En realidad, un semáforo no es más que una lámpara LED con luces de colores, que por sí sola no sabe hacer nada. Solo se enciende según el cable al que le llegue corriente. A continuación te explicamos cómo automatizarlo con un relé y un par de fotocélulas.
¿Qué necesitamos?
- Fotocélulas: un par (o varios pares) de fotocélulas convencionales con relé (por ejemplo, NICE EPM, o cualquier otro modelo de fotocélulas de un fabricante cualquiera, con conmutación sin tensión al interrumpirse el haz). Las fotocélulas suelen funcionar con una alimentación de 24 V.
- Semáforo (rojo / verde): Puede tener una o dos cámaras y estar disponible en versión de 24 V o 230 V. La elección es totalmente libre: depende de la alimentación que decidas utilizar y de que adaptes la fuente a ella. De nuestra gama, recomendamos, por ejemplo, el semáforo dual de una cámara de 24 V, o su alternativa para tensión de red, el semáforo dual de una cámara de 230 V.
- Elemento intermedio (relé electromecánico): Un relé de acoplamiento convencional para carril DIN con contacto conmutado (SPDT). La bobina del relé debe ser de 24 V (ya que la activaremos con las fotocélulas de 24 V), pero sus contactos pueden conmutar sin problema los 24 V o 230 V del semáforo. Puedes encontrar este relé en cualquier tienda de material eléctrico.
- Fuente de alimentación: Si eliges un semáforo de 24 V, bastará con una única fuente de 24 V para el semáforo y las fotocélulas. Si eliges un semáforo de 230 V, lo alimentarás directamente desde la red y utilizarás un adaptador más pequeño de 24 V para las fotocélulas y el relé.
¿Cómo funciona?
Veamos, por ejemplo, el caso en el que el semáforo está normalmente en verde y cambia a rojo al detectar movimiento: la clave está en el contacto conmutado de nuestro relé. Este relé tiene una entrada común (COM) y dos salidas:
- NC (Normally Closed, normalmente cerrado): Aquí conectamos la luz VERDE.
- NO (Normally Open, normalmente abierto): Aquí conectamos la luz ROJA.
Mientras el haz de la fotocélula esté libre, el relé permanece «en reposo» y la corriente (24 V o 230 V) llega normalmente a la luz verde. Sin embargo, en cuanto un coche (una persona, un perro…) interrumpe el haz, la fotocélula envía una señal, el relé se activa al instante, hace clic y conmuta la alimentación a la luz roja. Cuando el coche se marcha, el sistema vuelve al estado verde.
Cómo conectar el ejemplo: luz verde y cambio a rojo al detectar movimiento:
- Paso 1: Activación de las fotocélulas y del relé Conectamos la alimentación de 24 V (+ y -) tanto a la fotocélula emisora (TX) como a la receptora (RX). A continuación, preparamos la alimentación del propio semáforo (24 V o 230 V, según el modelo) y la conectamos al contacto común del relé, normalmente marcado como COM.
- Paso 2: Conexión de la fotocélula y el relé Utilizamos los contactos de conmutación de la fotocélula receptora (RX). Los conectamos de modo que, cuando se interrumpa el haz, la fotocélula envíe una pequeña corriente de control (24 V) directamente a la bobina de alimentación de nuestro relé de acoplamiento.
- Paso 3: Conexión de la luz VERDE (paso libre) Conectamos el polo negativo del semáforo (el negativo en 24 V o el neutro en 230 V) directamente a la fuente de alimentación o a la red. El cable de la luz verde se conecta después al terminal del relé marcado como NC. Así, el semáforo estará en verde siempre que el paso esté despejado y el haz no se interrumpa.
- Paso 4: Conexión de la luz ROJA (paso ocupado) El cable de la luz roja se conecta al terminal del relé marcado como NO. Cuando alguien entra en el haz, el relé redirige la tensión disponible (24 V o 230 V) de NC a NO, y la luz verde cambia inmediatamente a roja.
En teoría, se podrían conectar las luces del semáforo directamente a los contactos de la fotocélula, ya que también lleva un pequeño relé incorporado. Aunque en teoría funcionaría con semáforos LED de 24 V y bajo consumo, es mucho más seguro utilizar un relé de acoplamiento externo. Esto protege la electrónica de la fotocélula frente a picos de corriente o posibles cortocircuitos, por ejemplo, si entra humedad en el semáforo.
Otras opciones de detección: detectores de microondas y bucles inductivos
Además de las fotocélulas convencionales, existen otras formas de avisar al semáforo de que algo está ocurriendo en el paso. El principio de conexión mediante relé sigue siendo el mismo; solo cambia el dispositivo que envía el impulso:
- Detectores de movimiento por microondas: Ofrecemos detectores capaces de distinguir entre una persona y un coche (un objeto metálico en movimiento). Así, puedes configurar el sistema para que el semáforo reaccione únicamente a los vehículos e ignore a los peatones, lo que permite distintos usos en instalaciones industriales y recintos privados.
- Bucles inductivos: El cable se entierra directamente en el suelo y funciona como un gran detector de metales. El bucle no detecta a las personas; activa el relé solo cuando un coche (un objeto metálico) se detiene o pasa por encima.
Resumen: hay al menos tres maneras de controlar un semáforo:
fotocélulas
detector de microondas
bucle inductivo
¿Cómo establecer una pausa de seguridad entre los cambios de color?
Si necesitas que, tras despejarse el paso, la luz verde no se encienda inmediatamente, sino unos segundos después, puedes utilizar un relé temporizado. Con él puedes ajustar con precisión cuánto tiempo debe permanecer activado un color del semáforo antes de que el sistema vuelva al estado inicial.
Circulación en ambos sentidos por un solo carril (solución para dos semáforos)
Para controlar un paso en el que los vehículos de ambos sentidos utilizan el mismo carril (como ocurre, por ejemplo, en los semáforos de una carretera en obras, donde primero esperan los vehículos de un lado y luego pasan, con una breve pausa intermedia durante la cual ambos lados permanecen parados), se utiliza una unidad de control solo para dos semáforos.
Este sistema garantiza que, mientras un lado tiene luz verde, el otro tiene luz roja. Además, la unidad controla automáticamente la pausa de seguridad, durante la cual los dos lados tienen luz roja al mismo tiempo, para que los últimos coches (y los pilotos de carreras :)) puedan pasar de forma segura antes de que se reanude la circulación en sentido contrario. Con esta conexión no necesitas un relé externo. Ofrecemos dos versiones de la unidad de control, según la alimentación:
- Unidad de control para 2 semáforos (alimentación de 24 V, IP65)
- Unidad de control para 2 semáforos (alimentación de 230 V, IP65)
Como se ha explicado al principio, un semáforo no es más que una lámpara y funciona según el dispositivo que le envíe los impulsos. En teoría, puedes idear cualquier escenario y conseguir el resultado que necesitas con relés y temporizadores.
En la mayoría de los casos basta con utilizar fotocélulas, ya que son la opción más económica. Sin embargo, su inconveniente es que el relé se activa cada vez que se interrumpe el haz infrarrojo, es decir, no distingue si quien ha pasado entre las fotocélulas es un coche, un animal o unos niños que están jugando allí.
El bucle inductivo sí permite distinguirlo (detecta objetos metálicos), pero su gran inconveniente es que va enterrado, por lo que hay que preverlo durante la construcción. Instalarlo en otro momento, por ejemplo en un suelo de hormigón nuevo y en perfecto estado, resulta bastante caro.
El detector de microondas ofrece las mejores prestaciones técnicas: puede distinguir coches y personas, e incluso la dirección del movimiento. Aunque es la opción más cara de todas, no hace falta tender cables bajo tierra y, si se instala en una infraestructura ya existente, es la solución que requiere menos obras. Además, permite ajustar con precisión la zona de detección.
