Модуль управления электромагнитной защелкой с резервным источником питания

Влагозащищенные врезные  защелки предназначены для применения вне помещений, например в садовых  дверях или калитках, предусмотрены  специальные защелки. В таких случаях применение стандартных защелок или невлагозащищенных приводит к значительному сокращению срока их службы. Для выполнения «специальных задач» особо приспособлены влагозащищенные врезные защелки. Резиновая прокладка между крышкой и корпусом, а также герметичная перегородка, отделяющая язычок защелки от внутренних элементов, надежно защищают последние от попадания влаги. Запорная накладка, крышка и внутренние детали оцинкованы и тем самым защищены от ржавления. Для облегчения монтажа защелок в кирпичные или бетонные стойки существуют специальные монтажные «карманы», вырез под язычок защелки для DIN левого и правого можно подготовить простым отламыванием части металла.

Защелки для цельностеклянных дверей оснащены специальными язычками для блокирования цельностеклянных дверей, не оснащенных замком. Язычок U-формы с контропорой при закрытой двери надежно удерживает полотно двери. При открывании двери язычок защелки поворачивается в сторону открывания и остается в откинутом положении не защелкиваясь, как это происходит у обычных защелок. При закрывании двери дверное полотно ударяется о контропору, поворачивает язычок и защелка заблокируется. Для цельностеклянных дверей поставляются как нормально-закрытые, так и нормально-открытые защелки. При выборе необходимо решить, какая требуется функция. При использовании модели нормально-закрытого типа в случае прекращения подачи напряжения защелка не работает и дверь остается заблокированной, механически открыть дверь невозможно. При использовании нормально-открытых защелок в случае прекращения подачи напряжения защелка разблокирована (язычок защелки подвижен) и через дверь можно беспрепятственно проходить. Таким образом, можно избежать случаев, когда люди в критической ситуации непреднамеренно окажутся запертыми.

Основной предпосылкой для установки защелки для  цельностеклянных дверей является то, что дверь должна иметь ударную опору. Такие защелки не подходят для качающихся дверей. Защелки для цельностеклянных дверей в специальном исполнении могут быть приспособлены для установки профильного цилиндра, т.е. при этом возможно не только чисто электрическое, но и механическое (подходящим ключем) отпирание двери. Это дает возможность прохода через дверь при отключении электроэнергии. Здесь необходимо учитывать наличие чисто монтажной возможности установки профильного цилиндра, так как эти защелки монтируются в раму. В стеклянные двери со стеклянными боковыми и верхними деталями (сбоку и сверху от дверного полотна) описанные выше защелки установить невозможно. Однако возможна установка, так называемой, защелки для полностью стеклянных компонентов. Здесь речь идет о защелке с ответной частью, комплект состоит из двух архитектурно одинаковых корпусов. На обеих частях для крепления на стеклянное полотно выфрезеровны глубокие пазы U-формы. При их помощи корпуса насаживаются на стекла боковой или верхней части и дверного полотна и там приклеиваются. Следует обратить внимание, что использовать необходимо не обычный клей, а клей на силиконовой основе, который под действием температуры может расширяться или сужаться без возникновения трещин. Проблему в данном случае составляет монтаж кабеля, так как он должен проходить по поверхности боковой части. Электроиндустрия предлагает, например, миниатюрные кабельные каналы под цвет алюминия, которые можно наклеивать на стекло.

Существуют различные  конструкции защелок для накладных  замков, в зависимости от размеров замка. По функции это могут быть как нормально-закрытые, так и нормально-открытые защелки.

Защелки для качающихся (открываемых в обе стороны) дверей специально предназначены для применения на маятниковых дверях. Они состоят из электромеханической части и механической ответной части. Механическая ответная часть крепится в дверное полотно, поэтому исключается возможность применения на полностью стеклянных дверях. Существует несколько разных видов таких защелок, в зависимости от монтажных ситуаций. Безупречная работа гарантируется при использовании дверного доводчика, который исключает качание двери, т.е. останавливает ее в среднем положении без проскакивания то в одну, то в другую сторону.

Для защелки, устанавливаемой  на раздвижные двери, необходим специальный замок с Г-образным язычком. Имеющиеся в продаже замки с Г-образным язычком можно использовать в паре с защелкой, только если они имеют глубоко посаженную точку вращения и форма их язычка подходит к форме защелки. Выпускаются модели для нормальных и больших тяжелых раздвижных дверей. Возможны как нормально-закрытые, так и нормально-открытые варианты исполнения. Такие защелки выпускаются во влагозащищенном корпусе и могут применяться под «открытым небом».  
Защелки для ригельных замков не нуждаются в косом ригеле (язычке замка) как в ответной части, они предназначены для работы с ригелем замка (ригелем прямоугольного сечения). Размеры ригеля: толщина - от 9 до 12 мм (возможно - до 18 мм), высота - до 40 мм. Принцип работы идентичен принципу работы защелки для цельностеклянных дверей. Следует учитывать глубину входа ригеля - 10 мм.

Повышенные требования к безопасности вынуждают искать специальные решения. Принцип работы защелки повышенной прочности такой же, как у стандартных защелок. Защелка повышенной прочности отличаются от стандартных защелок существенно большей прочностью. Защелки повышенной прочности интересны не только частным владельцам застроек, но и для специальных областей безопасности, таких как банки, больницы, учреждения юстиции, производственные участки и т.д. Защелки повышенной прочности отвечают высоким требованиям пользователей в вопросах безопасности. Защелки повышенной прочности не производятся с длительной механической разблокировкой и арретированием. Эти обе функции никоим образом не влияют на повышение надежности, скорее - наоборот, и не являются необходимостью. Защелки повышенной прочности могут комбинироваться с запорными накладками повышенной прочности, например с уголковой запорной накладкой iW длиной 60 см. Благодаря применению особых материалов эти защелки могут устанавливаться в огнезащитные двери, т.е. в двери, выполняющие роль огневого барьера, служащие для предотвращения проникновения огня из одной части помещения в другую.

Защелки для тяжелых и очень тяжелых дверей - это особые защелки в усиленном исполнении, с влагозащищенным корпусом, специально предназначенные для тюремных замков. Однако они применимы и для тяжелых индустриальных ворот, для ворот вне помещений, на электростанциях и т.д. и т.п. Благодаря увеличенной глубине входа язычка замка в язычок защелки (до 20 мм) исчезает зависимость от температурных изменений объемов, что особенно важно для применения на больших воротах вне помещений.  
При установке защелок на огнезащитные двери необходимо придерживаться предписаний Института строительной техники (Берлин). Среди прочих имеется предписание: «Переделки на огнезащитных дверях недопустимы». Однако имеется список допустимых переделок. Например, требуется, чтобы защелка была изготовлена из материала, температура плавления которого не менее 1000° C. Допустимы только нормально-закрытые защелки, не имеющие функции длительной разблокировки. Применяться могут только защелки, отвечающие определенным требованиям (прочность, надежность и т.д.). Установка защелок этого ряда может быть произведена только в процессе производства огнезащитных дверей.

Защелки с пневматическим управлением - это защелки, управление которыми осуществляется не электрически, а пневматически, т.е. якорь нажимается или отпускается штоком, которым управляет сжатый воздух, давление от 2 до 8 бар. Находит применение там, где в целях безопасности нельзя применять электротехнические устройства, к которым относится защелки. Это взрывоопасные помещения, например камеры для покраски, помещения для переработки нефти и т.д., т.е. помещения, в воздушной среде которых могут находиться взрывоопасные или легковоспламеняющиеся смеси и появление маленькой искры может вызвать взрыв. Компактное устройство блокировки (мебельная защелка) - защелки этой модели были разработаны специально для установки на мебельные дверцы и выдвижные ящики. Они могут использоваться альтернативно к механическим замкам или дополнительно с каким-либо устройством контроля доступа. Тем самым будет исключена возможность несанкционированного доступа к документам или ценным вещам. Область применения помимо мебели: почтовые ящики или витрины (магазинов или аптек) и т.д. При помощи датчика обратной связи RR можно осуществлять контроль за открытым или закрытым состоянием двери. Конструкция защелки позволяет очень простым способом произвести переключение режима работы с нормально-закрытого на нормально-открытый и наоборот путем переворачивания на 180° ответной части (так называемой розетки) защелки. Это позволяет существенно расширить сферу их применения.  

 

2 РАЗРАБОТКА  СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТРУКТУРНОЙ  ПОДКЛЮЧЕНИЯ МОДУЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ЗАЩЕЛКОЙ

 

Схема электрическая  структурная подключения модуля управления электромагнитной защелкой приведена в приложении БНТУ313017.001.Э1.

Модуль управления электромагнитной защелкой (контроллер) предназначен для применения в автономных системах контроля доступа в жилые и производственные помещения. К контроллеру возможно подключить как контактный считыватель электронных ключей TOUCH MEMORY, так и бесконтактный считыватель, эмулирующий протокол ключа TOUCH MEMORY. Контроллер выполнен в виде малогабаритной электронной платы и может быть установлен внутрь электромагнитных замков типа. В контроллере имеется схема размагничивания (для электромагнитных замков). Контроллер может использоваться как с электромагнитными, так и с электромеханическими замками. К контроллеру Z-5R кроме кнопки открывания двери изнутри возможно подсоединение внешнего зуммера, внешнего светодиода и датчика открытой двери.

Программирование контроллера  производится с помощью мастер-ключа (штатный режим). Возможна запись дополнительных рабочих ключей в память контроллера без мастер-ключа (в случае его утери).

Контроллер имеет встроенную звуковую сигнализацию режимов работы и программирования.

При работе контроллера  совместно с компьютерным адаптером  появляется возможность ведения базы ключей в персональном компьютере и оперативного изменения (загрузки/выгрузки) списка ключей или только с помощью адаптера и компьютера.

 

 

3 РАЗРАБОТКА  СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ  ПОДКЛЮЧЕНИЯ МОДУЛЯ УПРАВЛЕНИЯ  ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ЗАЩЕЛКОЙ

 

 

Схема электрическая  функциональная подключения модуля управления электромагнитной защелкой приведена в приложении БНТУ313017.001.Э2 и на рисунке 3.1.

Контроллер предназначен для использования в СКУД (электромагнитные/электромеханические замки) в качестве автономного контроллера для ограничения доступа в подъезды жилых домов, в помещения административных учреждений, промышленных предприятий. Контроллер позволяет подключить следующее оборудование:

-контактный считыватель ключей - контактор;

-бесконтактный считыватель proximity-карт, эмулирующий протокол ключа DS1990А;

-электромагнитный замок, электромеханический замок/защёлка;

-кнопка открывания замка (нормально разомкнутая);

-внешний зуммер, внешний светодиод (аналоги, установленных на плате контроллера);

-датчик открытой двери (НЗ или НО, автоматическое определение типа датчика)

При работе совместно  с компьютерным адаптером появляется возможность ведения базы ключей в ПК и оперативного изменения (загрузки/выгрузки) списка ключей в контроллере (с помощью ключа DS1996 или только с помощью адаптера и ПК).

 

Рисунок 3.1 –  Схема подключения модуля управления электромагнитной защелкой. Источник: [3]

 

4 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ МОДУЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ЗАЩЕЛКОЙ

 

 

Схема электрическая принципиальная модуля управления электромагнитной защелкой приведена в приложении БНТУ313017.001.Э3.

Рассмотрим функциональное назначение выводов микроконтроллера PIC16F628, на основе которого построен модуль управления электромагнитной защелкой.

Рисунок 4.1 – Условное графическое  обозначение микроконтроллера PIC16F628

 

Назначение выводов  микроконтроллера PIC16F628 приведено в таблице 1.

В настоящее время  выпускается ряд серий однокристальных  микро-ЭВМ, предназначенных для использования в бытовой радиоэлектронной аппаратуре. Применение однокристальных микро-ЭВМ, реализующих на одной БИС функции ввода-вывода, хранения и обработки данных, позволяет достигать максимальной простоты и дешевизны систем управления.

 

Таблица 1 – Назначение выводов микроконтроллера PIC16F628

Обозначение вывода	№ вывода DIP	Тип 1/О/Р	Тип буфера в режиме ввода	Описание
RA0	17	I/O	ST	Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора
RA1	18	I/O	ST	Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора
RA2	1	I/O	ST	Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора
RA3	2	I/O	ST	Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора
RA4	3	I/O	ST	Двунаправленный порт ввода/вывода (выход с открытым стоком), вход внешнего тактового сигнала для TMR0, выход компаратора
MCLR	4	I	ST	Вход сброса микроконтроллера, вход напряжения программирования. Когда  вывод настроен как –MCLR, то по низкому уровню сигнала производится сброс микроконтроллера. При нормальной работе напряжение на выводе не должно превышать VDD
OSC2	15	I/O	ST	Двунаправленный порт ввода/вывода, выход генератора для подключения  резонатора.
OSC1	16	I/O	ST	Двунаправленный порт ввода/вывода, вход генератора для подключения  резонатора, вход внешнего тактового сигнала, вывод ER-смещения
RB0	6	I/O	TTL/ST	Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора, вход внешнего прерывания
Продолжение таблицы 1
Обозначение вывода	№ вывода DIP	Тип 1/О/Р	Тип буфера в режиме ввода	Описание
RB1	7	I/O	TTL/ST	Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора, вход приемника USART, линия данных в синхронном режиме USART
RB2	8	I/O	TTL/ST	Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора, выход передатчика USART, линия тактового сигнала в синхронном режиме USART
RB3	9	I/O	TTL/ST	Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора, вывод модуля ССР
RB4	10	I/O	TTL/ST	Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора. Изменение сигнала на входе может вывести микроконтроллер из режима SLEEP
RB5	11	I/O	TTL	Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора. Изменение сигнала на входе может вывести микроконтроллер из режима SLEEP
RB6	12	I/O	TTL/ST	Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора. Изменение сигнала на входе может вывести микроконтроллер из режима SLEEP. Выход генератора таймера 1
RB7	13	I/O	TTL/ST	Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора. Изменение сигнала на входе может вывести микроконтроллер из режима SLEEP. Вход генератора таймера 1
Продолжение таблицы 1
Обозначение вывода	№ вывода DIP	Тип 1/О/Р	Тип буфера в режиме ввода	Описание
VSS	5	P	-	Общий вывод для внутренней логики и портов ввода/вывода
VDD	14	P	-	Положительное напряжение питания для внутренней логики и  портов ввода/вывода