ITVI20080224A1 - Impianto per automatismi ad azionamento radiocomandato ad elevato risparmio energetico - Google Patents

Description

IMPIANTO PER AUTOMATISMI AD AZIONAMENTO RADIOCOMANDATO

AD ELEVATO RISPARMIO ENERGETICO

La presente invenzione si riferisce genericamente ad un impianto per automatismi ad azionamento radiocomandato ad elevato risparmio energetico e, più in particolare, riguarda un impianto di azionamento per automatismi domestici e/o industriali, quale un impianto per l’apertura/chiusura di porte e/o cancelli, portoni, barriere, tapparelle, tende da sole, ecc.

In particolare, gli impianti per l’automazione di porte, portoni, barriere e/o cancelli, siano essi a battente o scorrevoli, sono in genere composti da un motoriduttore elettrico, che aziona il cancello, una centralina elettronica, atta al controllo del motoriduttore ed alla gestione centralizzata di tutto l’impianto, un dispositivo di comando dell’azionamento, costituito normalmente da un radiocomando e/o da una tastiera digitale e/o da un selettore a chiave, ed una serie di dispositivi di sicurezza, quali fotocellule, bordi sensibili e/o anti-schiacciamento, segnalatori luminosi.

Alcuni componenti possono anche mancare o essere inglobati in un’unica struttura.

Per esempio, in impianti di automazione per tende da sole i dispositivi di sicurezza sono assenti e la centralina elettronica di comando à ̈ integrata all’interno del motoriduttore, insieme con il dispositivo ricevitore del radiocomando.

Inoltre, l’apparato radio (stadio a radiofrequenza) à ̈ composto solitamente da almeno un radiotrasmettitore, che trasmette un segnale in radiofrequenza, ed almeno un dispositivo ricevitore o radioricevitore, atto a ricevere il segnale irradiato dal radiotrasmettitore. In particolare, nel caso di azionamenti per cancelli, porte, portoni e/o barriere, il radiotrasmettitore à ̈ un dispositivo solitamente portatile, alimentato a batterie, che dispone di uno o più tasti di comando, la cui attivazione da parte dell’utilizzatore genera un segnale radio, normalmente di tipo codificato, che modula il segnale in radiofrequenza emesso dal trasmettitore ed irradiato nello spazio.

Il radioricevitore, accordato sulla stessa frequenza del radiotrasmettitore, nel momento in cui riceve e riconosce il segnale irradiato dal radiotrasmettitore attiva solitamente un contatto (relé) in uscita, il quale in pratica “replica†a distanza lo stato del tasto premuto sul radiotrasmettitore.

Il contatto in uscita del radioricevitore viene poi tipicamente utilizzato per comandare direttamente o indirettamente la centralina elettronica di controllo dell’automatismo.

Uno dei principali problemi degli impianti per automatismi ad azionamento radiocomandato tuttora in uso à ̈ costituito dal consumo energetico, che, in considerazione soprattutto della crisi energetica in atto e dei continui aumenti di spesa per l’acquisto delle risorse, diventa sempre più auspicabile ridurre. Tutto ciò in considerazione del fatto che il consumo energetico dei dispositivi tradizionali in funzione (cioà ̈ durante l’azionamento in apertura e/o chiusura delle ante o delle barriere) dipende dal peso del cancello ed à ̈ di circa 0,2-0,5 kW e che tali dispositivi presentano comunque un consumo medio di circa 35-50 W (equivalente ad una spesa media annua di circa 50 Euro), dispersi in condizioni di riposo (“stand-by†) e dovuti all’effetto della corrente di magnetizzazione circolante nel trasformatore e negli accessori ad esso connessi.

Scopo della presente invenzione à ̈, quindi, quello di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati e, in particolare, quello di realizzare un impianto per automatismi ad azionamento radiocomandato ad elevato risparmio energetico, che permetta di ridurre il consumo energetico derivante dall’alimentazione del dispositivo di comando dell’azionamento, abbattendo al minimo la potenza elettrica dispersa in condizioni di riposo (“stand-by†) dell’automatismo e contenendo di conseguenza i costi energetici, rispetto ai dispositivi tradizionali.

Altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo esterno ad elevato risparmio energetico, che possa essere analogamente installato sia nelle immediate vicinanze delle porte, portoni, barriere, cancelli, ecc., azionati da tale impianto, che all’interno della centralina elettronica di comando del motoriduttore responsabile della movimentazione di tali porte, portoni, barriere, cancelli, ecc.

Ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo per automatismi ad azionamento radiocomandato e/o cablato ad elevato risparmio energetico, che risulti di facile ed economica installazione, di elevata affidabilità ed estremamente efficiente e semplice nell’utilizzo, nonché atto a prolungare la durata dei dispositivi elettronici connessi, in quanto gli stessi non risultano alimentati durante il periodo di “stand-by†.

Questi ed altri scopi sono raggiunti da un impianto per automatismi ad azionamento radiocomandato ad elevato risparmio energetico, secondo la rivendicazione 1 allegata; altre caratteristiche tecniche di dettaglio sono riportate nelle rivendicazioni successive.

Vantaggiosamente, l’impianto secondo l’invenzione può essere impiegato con qualsiasi centrale di controllo, motoriduttore o dispositivo di comando e necessita solo di un collegamento in serie tra una sorgente di alimentazione, una centrale di comando ed almeno un motoriduttore o altro equivalente azionamento meccanico.

A valle dell’impianto possono essere altresì connessi ulteriori componenti dell’automatismo, come la centrale elettronica di comando o i dispositivi di segnalazione periferici, e lo stesso impianto può convenientemente comprendere un circuito di alimentazione proprio, dotato di stabilizzatore di tensione, ovvero batterie di alimentazione o celle solari.

La costruzione dell’impianto permette inoltre di poterlo utilizzare ed installare in azionamenti e/o automatismi già esistenti.

Ancora vantaggiosamente, l’impianto secondo l’invenzione prevede sostanzialmente l’impiego di un microprocessore (o analoghi mezzi di elaborazione elettronica), per mezzo del quale à ̈ possibile impostare usi personalizzati e/o programmati dell’impianto, quali i tempi di attivazione e/o il numero di attivazioni eseguite (per esempio, il numero di aperture o di chiusure di un cancello), in modo da implementare un sistema diagnostico e di avviso per future manutenzioni.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione che segue, riferita ad un esempio preferito, ma non limitativo, di realizzazione dell’impianto per automatismi ad azionamento radiocomandato ad elevato risparmio energetico, che à ̈ oggetto della presente invenzione, e dai disegni annessi, forniti anch’essi a puro titolo di esempio preferito e non limitativo, in cui:

- la figura 1 à ̈ uno schema a blocchi di massima di una prima forma di realizzazione dell’impianto per automatismi ad azionamento radiocomandato ad elevato risparmio energetico, secondo la presente invenzione;

- la figura 1A à ̈ uno schema a blocchi di massima di una variante realizzativa, rispetto a quella mostrata in figura 1, dell’impianto per automatismi ad azionamento radiocomandato ad elevato risparmio energetico, secondo la presente invenzione;

- la figura 2 mostra un diagramma di flusso relativo al funzionamento dell’impianto per automatismi ad azionamento radiocomandato ad elevato risparmio energetico, secondo la presente invenzione.

Con riferimento alle figure menzionate, l’impianto oggetto dell’invenzione comprende un radiotrasmettitore 14, che comunica con un radioricevitore 15 per l’azionamento a distanza dell’apertura o della chiusura dell’automatismo, quale, per esempio, un cancello scorrevole o ad ante.

Il radioricevitore 15 à ̈ altresì connesso ad una apparecchiatura o centralina elettronica di comando 13, che, a sua volta, pilota un motore elettrico, completo di motoriduttore, atto ad azionare un attuatore meccanico (carico), quale una trasmissione a cremagliera, che aziona il cancello (il blocco indicato con 16 nelle figure allegate indica il sistema motore motoriduttore carico).

Ovviamente, il cancello scorrevole o ad ante ed il relativo motore, accoppiato ad un relativo motoriduttore, à ̈ solo un esempio preferito, ma non limitativo, di una possibile forma realizzativa dell’invenzione, che trova applicazione in qualsiasi altro automatismo per l’apertura e/o chiusura radiocomandata non solo di porte, portoni, cancelli, barriere, serrande, tapparelle o simili, ma anche di interruttori elettrici o di altre apparecchiature elettriche, elettroniche o elettromeccaniche in genere. L’impianto, secondo l’invenzione, può essere installato nelle immediate vicinanze dell’automatismo (come nella versione realizzativa schematizzata nella figura 1 allegata) oppure può essere integrato all’interno della centralina elettronica di comando 13 che pilota il motoriduttore ed il motore elettrico di azionamento dell’automatismo (come mostrato nella versione realizzativa schematizzata nella figura 2 allegata). In ogni caso, il suddetto impianto à ̈ elettricamente interposto tra la linea elettrica di alimentazione 17, connessa al relativo trasformatore, completo di accessori (ponti raddrizzatori, filtri, ecc.), 18, e la centralina elettronica di comando 13, in modo tale che l’alimentazione del motoriduttore avvenga proprio attraverso il dispositivo a risparmio energetico secondo l’invenzione.

Inoltre, in forme di realizzazione alternative, l’impianto in questione può essere alimentato sia tramite l’alimentazione di rete 17, opportunamente raddrizzata e filtrata per mezzo del blocco trasformatore 18, sia per mezzo di sorgenti di alimentazione differenti, interne o esterne, quali batterie, pannelli solari, alimentatori, ecc.

In particolare, l’impianto comprende sostanzialmente un microprocessore 10, connesso ad una centralina elettronica di comando 13 ed a cui afferiscono una serie di ingressi 11 impartibili all’automatismo sia per mezzo del radiotrasmettitore o radiocomando 14 che per mezzo di connessioni elettriche, quale una pulsantiera cablata.

Gli ingressi 11 possono includere, per esempio, una movimentazione passo-passo, un comando di apertura, un comando di chiusura, un comando di movimentazione di uno o più passaggi pedonali, un comando di stop o arresto (effettuabile in modo manuale o automaticamente tramite fotocellula o, in caso di cancelli scorrevoli, a causa di pressione esercitata su uno o entrambi i bordi sensibili di sicurezza del cancello), una segnalazione di spia cancello aperto (SCA) o di fine corsa in chiusura (SWC) o in apertura (SWA), una segnalazione di uno o più lampeggianti, un comando di temporizzazione o trimmer e/o una analisi statistica degli ingressi.

All’uscita 12 del microprocessore 10 sono tipicamente replicati i parametri con stato logico attivo della movimentazione passo-passo, del comando di apertura, del comando di chiusura, del comando di movimentazione di uno o più passaggi pedonali ed il comando di stop o arresto, come illustrato in dettaglio nella figura 1 allegata.

Inoltre, secondo l’invenzione, il microprocessore 10, oltre a contenere famiglie di transistor dell’ultima generazione, che assorbono valori di corrente e di potenza notevolmente inferiori a quelli assorbiti dai transistor attualmente in commercio, à ̈ programmato secondo le istruzioni di funzionamento mostrate in dettaglio nel diagramma di flusso della figura 2 allegata, in modo tale da ottenere un rilevante risparmio energetico.

Tale programmazione prevede l’alimentazione in continuo solo del radioricevitore 15 o del microprocessore 10, al fine di poter ricevere la codifica e/o il comando cablato necessari al funzionamento dell’automatismo, mentre la centralina elettronica di comando 13, nonché il motoriduttore ed il motore elettrico di azionamento vengono attivati solo in caso di necessità.

In particolare, dopo aver effettuato la lettura degli ingressi 11, il programma software applicativo agisce sul microprocessore 10 in modo tale che se à ̈ attivo almeno uno tra i comandi di movimentazione passo-passo, apertura, chiusura, movimentazione passaggio pedonale ed arresto o almeno una tra le segnalazioni di uno o più lampeggianti, spia cancello aperto e fine corsa in chiusura, allora il microprocessore 10 e la centralina elettronica di comando 13 rimangono alimentati, se lo risultano già, oppure, se non risultano alimentati, vengono alimentati dopo un certo intervallo di tempo prefissato e/o programmabile, prima che venga inviato al blocco motoriduttore+carico 16 (ovvero all’automatismo) il comando rilevato.

Alternativamente, nel caso in cui non sia rilevata l’attivazione di nessuno tra le segnalazioni e/o i comandi menzionati in precedenza, il microprocessore 10 e la centralina elettronica di comando 13 rimangono alimentati per un dato intervallo di tempo, che risulta impostabile dall’utilizzatore, per esempio mediante un trimmer di temporizzazione.

Un’ulteriore funzione aggiuntiva dell’impianto à ̈ rappresentata dal fatto di poter eventualmente abilitare, da parte dell’utilizzatore, una analisi statistica degli ingressi attraverso l’automatismo, nel caso in cui si tratti di una porta, una barriera, una serranda o una tapparella.

In questo caso, il microprocessore 10 elabora i comandi più frequenti inviati alla centralina elettronica 13 nelle varie ore della giornata, in modo tale da poter, rispettivamente, attivare o disattivare l’alimentazione solo nei momenti della giornata durante i quali, statisticamente, vi sono maggiori passaggi oppure non vi sono passaggi attraverso l’automatismo.

Si à ̈ mostrato in precedenza come l’intera metodologia di funzionamento dell’impianto secondo l’invenzione sia estremamente improntata ad un evidente risparmio energetico, rispetto ai dispositivi di azionamento di tipo tradizionale, principalmente per il fatto che viene mantenuto sempre attivo, in condizioni di “standby†, solamente il circuito in radiofrequenza a microprocessore dell’azionamento, in modo tale che il radioricevitore 15 possa ricevere e decifrare la codifica del segnale, mentre tutto il resto del circuito viene alimentato, per provvedere all’attivazione del carico, solamente se viene identificato dalla logica a microprocessore 10 almeno uno specifico comando agli ingressi 11.

Inoltre, la logica a microprocessore 10 impiegata utilizza una famiglia di transistori di nuova generazione, che presenta un assorbimento di corrente ed un consumo di potenza decisamente irrisori, soprattutto in condizioni di “stand-by†o “sleep-mode†. Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche dell’impianto per automatismi ad azionamento radiocomandato ad elevato risparmio energetico, oggetto della presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi.

E’ chiaro, infine, che numerose altre varianti possono essere apportate all’impianto in questione, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell’idea inventiva, così come à ̈ chiaro che, nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e gli stessi potranno essere sostituiti con altri equivalenti.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto per automatismi ad azionamento radiocomandato ad elevato risparmio energetico, del tipo comprendente almeno un circuito in radiofrequenza per l’azionamento a distanza di almeno un automatismo, quale, per esempio, un cancello scorrevole o ad ante, che include almeno un radiotrasmettitore (14) ed almeno un radioricevitore (15), detto radioricevitore (15) essendo connesso ad almeno una centralina elettronica di comando (13) atta a pilotare almeno un motore elettrico di azionamento di detto automatismo, caratterizzato dal fatto che detto impianto comprende almeno un microprocessore (10), connesso a detta centralina elettronica di comando (13), al cui ingresso (11) sono inviati una serie di parametri relativi a rispettivi comandi e/o segnalazioni inerenti l’automatismo ed alla cui uscita (12) sono replicati i parametri con stato logico attivo di almeno uno di detti comandi e/o segnalazioni, detto microprocessore (10) essendo programmato in modo tale che detto radioricevitore (15) e/o detto microprocessore (10) risultino sempre alimentati, al fine di decifrare il segnale codificato, mentre il resto dell’impianto à ̈ alimentato e provvede all’attivazione dell’automatismo solamente se all’ingresso (11) di detto microprocessore (10) à ̈ rilevato almeno un determinato comando e/o segnalazione di detti comandi e/o segnalazioni relativi all’automatismo.
2. 2. Impianto come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti comandi e/o segnalazioni relativi all’automatismo includono una movimentazione passopasso dell’automatismo, un comando di apertura o di chiusura dell’automatismo, un comando di movimentazione di uno o più passaggi pedonali, un comando di arresto dell’automatismo, almeno una segnalazione di emergenza, un comando di temporizzazione e/o una analisi statistica dei parametri inviati all’ingresso (11) di detto microprocessore (10).
3. 3. Impianto come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto microprocessore (10) e detto radioricevitore (15) sono installabili nelle immediate vicinanze di detto automatismo o integrabili all’interno di detta centralina elettronica di comando (13).
4. 4. Impianto come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto impianto à ̈ elettricamente interposto tra una linea elettrica di alimentazione (17) e detta centralina elettronica di comando (13).
5. 5. Impianto come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto impianto à ̈ alimentato tramite l’alimentazione di rete (17, 18) o per mezzo di altre sorgenti di alimentazione, interne o esterne, all’impianto, quali batterie, pannelli solari, alimentatori, ecc.
6. 6. Impianto come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nel caso in cui sia rilevato all’ingresso (11) di detto microprocessore (10) almeno un determinato comando fra detti comandi e/o segnalazioni relativi all’automatismo, detto microprocessore (10) e detta centralina elettronica di comando (13) rimangono alimentati, se lo risultano già, oppure, se detto microprocessore (10) e detta centralina elettronica di comando (13) non risultano alimentati, essi vengono alimentati dopo un certo intervallo di tempo prefissato e/o programmabile, prima che venga inviato all’automatismo il determinato comando e/o la determinata segnalazione rilevabile all’ingresso (11) del microprocessore (10).
7. 7. Impianto come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nel caso in cui non sia rilevato all’ingresso (11) di detto microprocessore (10) almeno un determinato comando e/o segnalazione fra detti comandi e/o segnalazioni relativi all’automatismo, detto microprocessore (10) e detta centralina elettronica di comando (13) rimangono alimentati per un dato intervallo di tempo, impostabile dall’utente.
8. 8. Impianto come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, nel caso in cui detto automatismo comprenda almeno una porta, una barriera, una serranda o una tapparella, detto microprocessore (10) memorizza i comandi più frequenti inviati a detta centralina elettronica di comando (13) in determinati intervalli di tempo, in modo tale da poter attivare o disattivare l’alimentazione di detta centralina elettronica di comando (13) durante gli intervalli di tempo in cui sono rilevati statisticamente maggiori passaggi oppure non sono rilevati statisticamente passaggi attraverso detta porta, barriera, serranda o tapparella.