Raccordement des feux de signalisation
Comment sécuriser le passage à l’aide d’un feu tricolore
Dans un passage étroit, sur un parking, dans un garage ou sur des rampes de chargement, il est parfois nécessaire d’installer un feu tricolore. En général, le feu est vert par défaut, mais dès qu’un véhicule ou un piéton se trouve dans le passage, il passe au rouge. Ou, à l’inverse, il reste rouge en permanence et passe au vert lorsqu’un mouvement est détecté.
Un feu tricolore est en fait simplement une lampe LED avec des lumières de couleur, qui ne peut rien faire à elle seule. Elle s’allume simplement en fonction du câble auquel vous envoyez le courant. Voici comment automatiser son fonctionnement à l’aide d’un relais et d’une paire de cellules photoélectriques.
De quoi avons-nous besoin ?
- Cellules photoélectriques : une paire (ou plusieurs paires) de cellules photoélectriques classiques à relais (par exemple NICE EPM, ou d’autres cellules photoélectriques classiques de n’importe quel fabricant, dont le contact se commute sans potentiel lorsque le faisceau est interrompu). Les cellules photoélectriques sont généralement alimentées en 24 V.
- Feu tricolore (rouge / vert) : Il peut comporter un ou deux compartiments, et être disponible soit en version 24 V ou 230 V. Le choix est entièrement libre : tout dépend de l’alimentation que vous décidez d’utiliser et de l’adaptateur que vous choisirez en conséquence. Dans notre assortiment, nous recommandons par exemple un feu tricolore double à un compartiment, 24 V, ou son équivalent pour une alimentation secteur un feu tricolore double à un compartiment, 230 V.
- Élément intermédiaire (relais électromécanique) : Un relais d’interface ordinaire pour rail DIN, avec un contact inverseur (SPDT). La bobine du relais doit être en 24 V (puisqu’elle sera commandée par des cellules photoélectriques de 24 V), mais ses contacts peuvent parfaitement commuter du 24 V ou du 230 V pour alimenter le feu lui-même. Vous trouverez ce relais dans n’importe quel magasin de matériel électrique.
- Alimentation : Si vous choisissez un feu de 24 V, une seule alimentation commune de 24 V suffira pour le feu et les cellules photoélectriques. Si vous choisissez un feu de 230 V, raccordez-le au secteur en 230 V et utilisez un petit adaptateur 24 V pour les cellules photoélectriques et le relais.
Comment cela fonctionne-t-il ?
Prenons l’exemple d’une situation où le feu est normalement vert et passe au rouge lorsqu’un mouvement est détecté : le principe repose sur le contact inverseur de notre relais. Ce relais possède une borne commune (COM) et deux sorties :
- NC (Normally Closed – normalement fermé) : C’est là que nous raccordons le VERT.
- NO (Normally Open – normalement ouvert) : C’est là que nous raccordons le ROUGE.
Tant que le faisceau de la cellule photoélectrique est libre, le relais est au repos et le courant (24 V ou 230 V) alimente normalement le feu vert. Dès qu’une voiture (ou une personne, un chien…) interrompt le faisceau, la cellule photoélectrique envoie un signal, le relais s’active aussitôt, claque et bascule l’alimentation vers le feu rouge. Lorsque la voiture est passée, le système revient à l’état vert.
Comment réaliser le câblage de notre exemple – le feu est vert et passe au rouge lorsqu’un mouvement est détecté :
- Étape 1 : Mise sous tension des cellules photoélectriques et du relais Raccordez l’alimentation 24 V (+ et −) à la cellule émettrice (TX) et à la cellule réceptrice (RX). Préparez ensuite l’alimentation du feu lui-même (24 V ou 230 V, selon le modèle choisi) et raccordez-la au contact commun du relais, généralement repéré COM.
- Étape 2 : Connexion de la cellule photoélectrique au relais Utilisez les contacts de commutation de la cellule réceptrice (RX). Raccordez-les de manière à ce que, lorsque le faisceau est interrompu, la cellule envoie un petit courant de commande (24 V) directement à la bobine d’alimentation de notre relais d’interface.
- Étape 3 : Raccordement du VERT (passage libre) Raccordez le pôle négatif du feu (le moins en 24 V ou le neutre en 230 V) directement à l’alimentation ou au secteur. Le câble du feu vert est ensuite raccordé à la borne du relais repérée NC. Ainsi, le feu reste vert tant que le passage est libre et que le faisceau n’est pas interrompu.
- Étape 4 : Raccordement du ROUGE (passage occupé) Le câble du feu rouge est raccordé à la borne du relais repérée NO. Lorsqu’une personne pénètre dans le faisceau, le relais redirige la tension prévue (24 V ou 230 V) de NC vers NO et le feu passe immédiatement du vert au rouge.
En théorie, il serait possible de raccorder directement les feux du signal aux contacts de la cellule photoélectrique, puisqu’elle contient elle aussi un mini-relais. Même si cela fonctionnerait en théorie avec des feux LED 24 V à faible consommation, l’utilisation d’un relais d’interface externe est beaucoup plus sûre. Cela protège l’électronique de la cellule photoélectrique contre les surtensions ou les éventuels courts-circuits, par exemple si de l’humidité pénètre dans le feu.
Autres méthodes de détection : détecteurs micro-ondes et boucles inductives
Outre les cellules photoélectriques classiques, il existe d’autres moyens d’indiquer au feu qu’un événement se produit dans le passage. Le principe du raccordement par relais reste le même ; seul change le dispositif qui envoie l’impulsion :
- Détecteurs de mouvement à micro-ondes: Nous proposons des détecteurs capables de distinguer une personne d’une voiture (objet métallique en mouvement). Vous pouvez ainsi configurer le système pour que le feu réagisse uniquement aux véhicules et ignore les piétons, ce qui permet différents scénarios d’utilisation dans l’industrie comme dans les propriétés privées.
- Boucles inductives: Le câble est enterré directement dans le sol et fonctionne comme un grand détecteur de métaux. La boucle ne réagit pas aux personnes ; elle actionne le relais uniquement lorsqu’une voiture (ou un objet métallique) est à l’arrêt au-dessus d’elle ou passe dessus.
En résumé, vous disposez d’au moins trois solutions pour commander un feu tricolore :
cellules photoélectriques
détecteur à micro-ondes
boucle inductive
Comment prévoir un délai de sécurité entre les changements de couleur ?
Si vous souhaitez que le feu ne passe pas immédiatement au vert une fois le passage libéré, mais seulement après quelques secondes, vous pouvez utiliser un relais temporisé. Il vous permet de régler précisément la durée pendant laquelle une couleur donnée reste allumée avant que le système ne revienne à son état initial.
Circulation à double sens sur une seule voie (solution pour deux feux tricolores)
Pour gérer un passage où les véhicules des deux côtés empruntent la même voie (comme aux feux installés sur une route en travaux, où un côté attend pendant que l’autre avance, avec un court intervalle pendant lequel les deux côtés sont à l’arrêt), on utilise une unité de commande Solo pour deux feux tricolores.
Ce système garantit que le feu est vert d’un côté et rouge de l’autre. L’unité gère également automatiquement le délai de sécurité, pendant lequel les deux côtés sont simultanément au rouge, afin que les derniers véhicules (et les pilotes de course :)) puissent passer en toute sécurité avant que la circulation ne reprenne dans l’autre sens. Ce montage ne nécessite pas de relais externe. Nous proposons deux versions de l’unité de commande, selon l’alimentation :
- Unité de commande pour 2 feux tricolores (alimentation 24 V, IP65)
- Unité de commande pour 2 feux tricolores (alimentation 230 V, IP65)
Comme indiqué au début, un feu tricolore n’est essentiellement qu’une lampe : son fonctionnement dépend de l’appareil qui lui envoie les impulsions. En théorie, vous pouvez donc imaginer n’importe quel scénario et obtenir le résultat souhaité à l’aide de relais et de temporisateurs.
Le plus souvent, les cellules photoélectriques suffisent, car elles sont les plus économiques. Leur inconvénient est toutefois que leur relais se déclenche à chaque interruption du faisceau infrarouge, sans distinguer si ce sont une voiture, un animal ou des enfants qui jouent à proximité qui l’ont interrompu.
La boucle inductive permet de faire cette distinction (elle détecte les objets métalliques), mais son principal inconvénient est d’être enterrée dans le sol : il faut donc y penser pendant les travaux de construction. L’ajouter à un endroit où le béton est déjà neuf et en parfait état coûte assez cher.
Le détecteur à micro-ondes offre les meilleures caractéristiques techniques : il peut distinguer les voitures et les personnes, ainsi que le sens de déplacement. C’est certes la solution la plus coûteuse, mais elle ne nécessite pas de tirer des câbles sous terre et, si elle doit être ajoutée à un site déjà existant, c’est la solution la plus simple à installer. Il est également possible de régler avec précision la zone qu’il surveille.
