Gestione automatica itinerari stazione nascosta

Il sistema digitale (DCC) applicato al modellismo ferroviario.

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Gestione automatica itinerari stazione nascosta

Messaggio da roy67 » sab giu 15, 2013 11:56 pm

Cari amici, in questo filetto vorrei presentarvi la gestione automatica itinerari della stazione nascosta del mio plastico.
Tutto il sistema è basato su 2 diverse automazioni che interagiscono, senza essere in comunicazione, fra loro.

- La frenata dei convogli
- La rilevazione binario occupato e selezione automatica itinerario su binario libero.

La frenata dei convogli si avvale della tecnologia "frenata Lenz ABC" installata sui decoder "Lenz Silver Plus", disponibile anche su tutti i decoder ESU lokpilot V4. Purtroppo non funziona (ch'io sappia) con altri decoder.
Premetto che tutte le mie locomotive installano ESU lokpilot V4.
La frenata
La tecnologia di cui si avvale è molto semplice. Riducendo la tensione di una semionda quadra del DCC su una sola rotaia, attraverso 4 diodi in serie, il decoder "interpreterà" un comando di frenata (come da impostazioni di CV 4) fino a fermare la locomotiva. La locomotiva rimarrà ferma finché continuerà a ricevere tale segnale asincrono dalle rotaie. Nel momento in cui il segnale diviene sincrono, cioè entrambe le rotaie trasmettono le 2 semionde quadre, la locomotiva ripartirà come da impostazioni accelerazione in CV 3. E' quindi sufficiente pigiare un pulsate, senza "smanettare" sulla centrale, per avere la ripartenza del convoglio. La frenata è altresì tarabile da CV 254 (ESU lokpilot V4) per avere lo "spazio costante" di frenata, cioè, a prescindere dalla velocità locomotiva, questa si fermerà nello spazio programmato, con un errore di 1,5 mm, mantenendo un ottima taratura di frenata impostata in CV 4.
Bene, spiegato la teoria del funzionamento di tale sistema, andiamo ad analizzarlo ed approfondirlo in modo pratico.

Per prima cosa bisogna creare il comando. Io ho utilizzato i reed magnetici.

Avendo molte locomotive già dotate di magnete dal vecchio plastico (utilizzava i reed roco), implementandolo con Reed più performanti oggi in commercio.
Quindi, iniziamo ad analizzare il circuito.

Il circuito è dotato di un relè a doppio contatto, il primo attiva l'asincronia, il secondo l'autoritenuta della bobina. Al passaggio del convoglio, sopra il reed di attivazione, il relè si eccita deviando il segnale DCC sui 4 diodi, creando l'asincronia, riducendo la tensione ad una sola rotaia. Con la CV 27=3 attiva (frenata ABC attiva) la locomotiva inizierà la frenata costante come da impostazioni di CV 4, oppure se tarata, come da CV 254. Per far ripartire la locomotiva è sufficiente attivare il pulsante che disecciterà il relè, riportando la sincronia di segnale su entrambe le rotaie. La locomotiva ripartirà con l'accelerazione impostata su CV 3.

Questo è lo schema del PCB di frenata per generare l'asincronia di segnale.

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Schema pratico del PCB:

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E questi sono gli 8 PCB che controllano gli 8 binari della stazione.

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Schema stazione nascosta e posizione dei reed.
I binari in giallo sono le tratte isolate di ricovero.

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La selezione automatica d'itinerario.
Ho installato un reed a 40 cm dalla fine di ogni binario di ricovero, che attiverà la frenata, ed un reed a 10 cm dalla fine del binario, che fungerà da rilevamento presenza convoglio. E' anche vero che ogni binario è lungo oltre 3 mt, quindi con la possibilità di gestire convogli anche lunghi.
Fatto questo bisogna stabilire la posizione di "comando" dell'ingresso convoglio alla stazione nascosta. Cioè, inserire un reed ad almeno 50 cm prima delle deviate della stazione nascosta ed isolare ogni tratta di ricovero, da deviatoio a deviatoio. In questo modo tutto il convoglio sarà all'interno della tratta protetta quando verrà innescata la "frenata", altrimenti si resetterà e la locomotiva proseguirà il suo cammino. Cioè, tale frenata deve mantenere l'asincronia d'onda. Se solo una ruota del convoglio trasporta la semionda quadra sulla rotaia di frenata, mentre è attiva la frenata stessa, la locomotiva accelererà. Comunque, in rete documentazione ce n'è a bizzeffe. E' sufficiente cercare "Frenata Lenz ABC". Su un altro forum avevo aperto io stesso una discussione dettagliata.
Funzionamento.
Alla partenza (supponiamo) abbiamo tutti i binari liberi. Il convoglio verrà instradato al binario "1". A 40 cm dalla fine binario, verrà attivata la frenata costante, il convoglio si fermerà sul 2° reed attivando il segnale di binario occupato (previa corretta taratura di CV 254). A quel punto, un PCB attiverà l'itinerario per "Binario 2". Quando anch'esso sarà occupato, verrà attivato binario 3 e così via.
L'itinerario di ricovero ha anche la possibilità di gestione manuale, vale a dire che è possibile selezionare manualmente l'itinerario, rimanendo attiva la frenata automatica.
Quindi, dopo aver preparato i PCB di frenata, ho costruito il quadro di comando, ove poter gestire i convogli, sia in automatico che manuale.
Museo Ferroviario Piemontese.

Il Sinottico di comando

Museo Ferroviario Piemontese.
Nelle seguenti foto ho messo in modo dettagliato tutti i comandi della stazione nascosta.

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Il sinottico "sotto la sottana"
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Le funzioni:

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I PCB selezione itinerario:


I circuito si basa su 4 ampolle reed di rilevamento presenza. 4 poste a fine binario per indicare "Binario occupato" ed 1 posta 50 cm prima dell'inizio delle deviate d'ingresso, per ogni senso di marcia, per dare il comando "deviata su binario libero".
Ora vi parlerò solo del PCB di ingresso per un solo senso di marcia, ovviamente bisogna costruirne 2 se i binari d'ingresso/uscita sono 2. I PCB di gestione uscita sono identici, ma senza la parte di automazione.

Le deviate vengono gestite da 4+1 relè (per ogni ingresso) che hanno il compito (4 di questi) di attivare/disattivare l'itinerario tramite matrice diodi. Uno ha il compito di dare la scarica capacitativa ai motori dei deviatoi..

In totale i relè sono 9, ognuno nominato con una sigla, ma li vedremo man-mano che entreranno nel discorso.

<font color="red">Importante: Gli schemi che seguono sono tutti riferiti allo stesso PCB. Li ho separati per semplificare la comprensione</font id="red">

Schema 1 (connessione per selezione contatti itinerario)

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Come si vede dallo schema, il relè "K1.0" è il relè che comanda la scarica capacitativa ai motori deviatoi. Dal contatto NA (Normalmente Aperto) la scarica passa (quando eccitato - quindi chiuso) di relè in relè dal contatto NA, quando questo viene eccitato.

I relè "K1.1" (itinerario 1), "K1.2" (itinerario 2), "K1.3" (itinerario 3), "K1.4" (itinerario 4) hanno collegato la scarica sul contatto NC. Attivando il relè la scarica passerà al contatto NA (che si chiuderà) attivandola sul relè successivo.

Da qui, in base a quale relè viene alimentato, la scarica entra nella matrice diodi selezionando così l'itinerario, alimentando la serie di motori in modo che venga ottenuto. Ovviamente funziona sempre in sequenza dal binario "1" al binario "4".

N:B: Usando motori Peco PL11 ho dovuto mettere, nel circuito di scarica capacitativa, un condensatore elettrolitico da 4700 uF, altrimenti, talvolta, qualche motore non scattava o ronzava solamente.

Schema 2 (Gestione led per modo automatico ed allarme "Overflow" (troppo pieno).

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In questo schema c'è la connessione dei led per avere la spia d'itinerario selezionato, "K1.5" è il relè che alimenta i binari d'arrivo alla stazione nascosta. Con relè "K1.4" attivo, verrà tolta alimentazione ed avremo la spia di "Overflow".

Tramite il deviatore a levetta "D1" attiveremo la spia dei led. Ma comè riportato nello schema, nel cerchio rosso "1" vi sono altre connessioni da tenere in considerazione. I led sono del tipo "Bicolor" a 3 pin (o reofori che dir si voglia) e vanno connessi al capo "Verde".

Schema 3 (Gestione manuale dell'itinerario)

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La gestione manuale dei relè è un po' complessa. Entrano un "ballo" altri 3 relè (K1.6 - K1.7 - K1.8). Questi hanno lo scopo di attivare/disattivare i segnali dei Reed o del selettore. Questi relè, tramite il contatto NA (ora chiuso in quanto attivi) porteranno tensione alle bobine dal selettore "S1".
Le connessioni hanno dei diodi che generano la sequenza 1-2-3-4. Sono attivati dal deviatore a levetta "D1".
Tramite il pulsante "P1" possiamo dare la scarica capacitativa manualmente.
I led sono sempre i "bicolor", connessi, questa volta, sul capo "Rosso".

Schema 4 (Gestione automatica tramite Reed)

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Selezionando su modo "automatico", verrà disconnesso il pulsante "P1", il selettore "S1" ed i relè K1.6 - K1.7 - K1.8, mentre verrà attivato il Reed "RD5", che è il reed posto sotto i binari d'arrivo alla stazione.
I Reed RD1 (Binario 1 occupato), RD2 (binario 2 occupato), etc. sono sempre alimentati, per avere sempre sott'occhio lo stato di occupazione dei binari, sia in automatico che in manuale.
Solo tramite i relè (ora disattivati) K1.6 - K1.7 - K1.8 il segnale arriverà all'automatismo tramite il loro contatto NC.

Questa è una foto del PCB di selezione itinerario automatico:

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E questo il consueto video dimostrativo.. Ha la "filigrana" di un altro forum.. ma non vi offendete...vero [:I]

Ciao. Roberto Alinovi - L'uomo non teme ciò che in lui non c'è. (Hermann Hesse)

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Messaggio da ptreno49 » dom giu 16, 2013 8:38 am

Grazie Roberto, complimenti, hai fatto una cosa splendida e soprattutto sei stato molto chiaro nel descriverne il funzionamento. Essendo di primo pelo per il digitale, mi occorrerà un po' di tempo per masticarlo e digerirlo, ma con il vostro aiuto sono certo che me la caverò. Non ho ben capito se c'è da isolare entrambi i binari di ricovero o una sola rotaia ( DX o SN?).
Lo stesso sistema mi sembra che si può applicare anche in stazione in transito facendo fermare un convoglio e farlo ripartire con un temporizzatore, oppure associato ad un segnale di blocco. Giusto?
Nel mio caso, avendo un semplice startset Roco Lookmouse, non so da dove partire acquistare una centralina più performante; mi sapreste consigliarne una compatibile e basarmi su quella per acquistare poi anche i decoder per gli scambi e tutto il resto?
grazie.
Paolo
Paolo- La conoscenza è l'insieme dei pareri.

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Messaggio da 19max57 » dom giu 16, 2013 9:12 am

ottima spiegazione e ottimo lavoro Roberto.un progettino che mi interessa l'unico dubbio essendo abbastanza ignorante in elettronica è il reed che eccita direttamente il relè.le prove che ho fatto con i reed non mi danno sempre un contatto stabile!hai in cassetto qualche idea?
Massimo

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roy67
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Messaggio da roy67 » dom giu 16, 2013 10:54 am

@Paolo:
Come vedi, il mio sistema funziona con un semplice multimaus. Infatti la centrale non c'entra nulla. Serve solo a dare lo start alle locomotive. Ma una volta entrate nella stazione nascosta, sarà il sistema di frenata a gestire frenata e partenza. La centrale "Intellibox" non gestisce il sistema di frenata ABC in quanto ha un segnale di uscita già asimmetrico, quindi i decoder non "capiscono" la differenza di simmetria/asimmetria di segnale DCC emesso se innescata la frenata.

E meglio isolare entrambe le rotaie. In questo modo, puoi "spegnere" convogli illuminati che non utilizzi.
Per quanto riguarda i decoder. Come ho gia spiegato, gli unici a funzionare con il sistema ABC sono i "Lenz silver plus" ed gli "ESU lokpilot V4". Forse ve ne sono altri. ma non ne sono al corrente.

@Massimo:
I reed vogliono messi non trasversalmente al binario, ma longitudinalmente. In questo modo il campo magnetico di attivazione sarà più lungo. Inoltre i magneti sotto alle locomotive devono essere molto vicini al binario, lo spazio necessario per non toccarlo sulle deviate. Se possibile anch'essi lunghi. Più aumenta la velocità di transito, più sarà breve l'impulso.
I reed che ho usato sono da 1 Watt.. quindi, oltre che di diametro "generoso", sono anche lunghi 15 mm.
Con il magnete messo longitudinalmente sotto alla locomotiva verranno dati 2 impulsi al passaggio, dati dai 2 campi magnetici presenti in testa e coda del magnete stesso.
Ciao. Roberto Alinovi - L'uomo non teme ciò che in lui non c'è. (Hermann Hesse)

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Messaggio da Digtrain » dom giu 16, 2013 11:08 am

Grande Roberto, :wink:
non riesco a "star dietro" a tutti i
tuoi post :geek: , sei un vulcano!!!
Ciao Walter
Walter - Club Modellismo Pavese - Steamtown National Historic Site - Het Spoorwegmuseum Utrech - Loxx Berlino - "Il mio fisico è stato scolpito e modellato nelle migliori trattorie della Lomellina"

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Messaggio da Docdelburg » dom giu 16, 2013 1:49 pm

Grazie Roberto, è sempre un piacere rivedere le tue realizzazioni.
Complimenti per la chiarezza dell'esposizione e dell'iconografia.
Mauro Menini - CMP - GAS TTGalleria dell’orso - Deposito merci di Casteggio - Ponte sul fiume Po
Salva una pianta, mangia un vegano!

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Messaggio da roy67 » dom giu 16, 2013 1:51 pm

Grazie Walter. lo dice anche mia moglie.... Non sono capace di fare una sola cosa per volta (mi annoio)... Devo farne almeno 3... Talvolta anche 8 contemporaneamente... :wink:

Da dire che questo sistema l'ho installato oltre 18 mesi fa sul plastico (quindi pensato e costruito 2 anni fa). Lo dimostra la data di caricamento su youtube, e lo stato del plastico... Ancora dovevo terminare gli elicoidali.

Ma ora il tracciato principale è completo... Potrei implementare la discussione con un' altro video più completo, con la ripartenza automatica dei convogli :wink:

P.S. Grazie Mauro... Abbiamo postato quasi insieme.. Ho letto solo dopo....
Ciao. Roberto Alinovi - L'uomo non teme ciò che in lui non c'è. (Hermann Hesse)

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Messaggio da 19max57 » lun ago 25, 2014 12:07 pm

riapro questa discussione per chiederti una cortesia premettendo che stò progettando il tracciato in dcc ma sprovvisto di centralina (per il momento) quindi impossibilitato a testare le loco in frenata ,tenendo conto che userò il tuo metodo a diodi e rivolgerò l'attenzione sui deoder esu,si può calcolare la distanza in cui inserire il reed di inizio frenata con un errore dipochi mmperchè devo fermarla sul ponte della piattaforma!(tu li hai messi a 40cm) ?
Massimo

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Messaggio da roy67 » lun ago 25, 2014 2:17 pm

Non ricordo bene, ma credo che i reed di inizio frenata siano a 30 cm dal reed di presenza.
Poi ho settato la CV 254 (distanza costante di frenata). E qui varia da locomotiva a locomotiva. Le roco richiedono un settaggio che varia da 20 a 30, mentre le fleischmann non superano 8. Dipende dai giri motore e rapporto di riduzione e, soprattutto dal settaggio di velocità massima.

Comunque il punto di arresto ha una tolleranza di circa 2 mm di errore, al massimo.
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Messaggio da 19max57 » lun ago 25, 2014 8:21 pm

roy67 ha scritto:

Non ricordo bene, ma credo che i reed di inizio frenata siano a 30 cm dal reed di presenza.
Poi ho settato la CV 254 (distanza costante di frenata). E qui varia da locomotiva a locomotiva. Le roco richiedono un settaggio che varia da 20 a 30, mentre le fleischmann non superano 8. Dipende dai giri motore e rapporto di riduzione e, soprattutto dal settaggio di velocità massima.

Comunque il punto di arresto ha una tolleranza di circa 2 mm di errore, al massimo.
chiarissimo,grazie infinite
Massimo

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Messaggio da roy67 » mar ago 26, 2014 12:02 am

Figurati Massimo.

Un'altra cosa importante è che alcune centrali (ad esempio la intellibox), emettendo un segnale DCC già asincrono, non permettono al decoder di rilevare il segnale di frenata.
Quindi, quando l'acquisti, valuta cosa acquisti...

Io uso un multimaus Roco, non legge le Cv, è vero, ma se installi solo decoder ESU, con il lokprogrammer non ti serve leggerle sul plastico. :wink:
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Messaggio da 19max57 » mar ago 26, 2014 7:49 am

gerazie per il consiglio probailmente già mi orientavo male perchè nelle caratteristihedelle centrali non tenevo conto di questo fattore
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Messaggio da atos62 » dom ago 31, 2014 11:02 pm

UN paio di video di quello che sono riuscito a fare con
Ecos2 S88 e frenata ABC Lenz


Partenze e arrivi in stazione in automatico

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Messaggio da maxmarun » mar set 09, 2014 9:54 pm

<div align="center" id="quote2"><table class="quote"><tr><td class="quotetd"></td></tr><tr><td class="quotetd2"><span class="quotetext">Messaggio di <font color="red">roy67</font id="red">







Schema pratico del PCB:

Immagine:
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[/quote]
Roberto una domanda. i componenti per questo PCB me li puoi dire? Sono tentato di fare una prova; è vero che io ho decoder lenz standard, però nulla vieta che io mi procuri un silver +. Siccome sto smontando una bella parte del plastico per modificarlo potri inserire la frenata abc così sono sicuro che i treni non si fermano dopo un mese...
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Messaggio da giulio barberini » mer set 10, 2014 11:07 am

roy67 ha scritto:

Figurati Massimo.

Un'altra cosa importante è che alcune centrali (ad esempio la intellibox), emettendo un segnale DCC già asincrono, non permettono al decoder di rilevare il segnale di frenata.
Quindi, quando l'acquisti, valuta cosa acquisti...

Io uso un multimaus Roco, non legge le Cv, è vero, ma se installi solo decoder ESU, con il lokprogrammer non ti serve leggerle sul plastico. :wink:

nella IB, udite udite, agendo sulle variabili di sistema il segnale si sincronizza, non chiedetemi quale perchè ora non mi ricordo
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Messaggio da roy67 » mer set 10, 2014 5:19 pm

maxmarun ha scritto:

<div align="center" id="quote2"><table class="quote"><tr><td class="quotetd"></td></tr><tr><td class="quotetd2"><span class="quotetext">Messaggio di <font color="red">roy67</font id="red">
Schema pratico del PCB:

Immagine:
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177,92 KB


Roberto una domanda. i componenti per questo PCB me li puoi dire?
[/quote]

I componenti neri sono diodi 1N4007
Il diodo rosso è 1N4148
il rettangolo azzurro è un relè a doppio contatto in scambio con bobina da 12 Vcc
Ciao. Roberto Alinovi - L'uomo non teme ciò che in lui non c'è. (Hermann Hesse)

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Messaggio da maxmarun » mer set 10, 2014 5:57 pm

Grazie Roby
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Messaggio da luca.pagnoni » mer set 17, 2014 1:57 pm

ciao a tutti i lettori di questo thread. Sono un fan accanito del sistema ABC e lo sto implementando sul mio plastico.

Avrei una domanda sui settaggi del decoder ESU V4. Su 8 locomotive settate uguali (almeno credo avendo solo il multimous per adesso non leggo le CV), ne ho 1 che si comporta in modo diverso dalle altre: per quanto riguarda la frenata essa si comporta correttamente, ovvero frena se la tratta successiva è occupata e quindi in quella in cui si trova il segnale è asincrono, però se provo a dare il comando di inversione di marcia, essa non si muove, a meno che la tratta precedente sia libera..tutte le altre invece possono andare indietro indipendentemente dal tipo di segnale applicato.

Le rotaie sono sezionate sul lato sinistro nel senso di marcia e a tale rotaia sono montati i diodi.

Qualche idea su quali siano le cause del comportamento anomalo? Grazie!
Luca

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Messaggio da luca.pagnoni » gio set 18, 2014 7:10 pm

Ho risolto resettando la CV8 in questo modo le impostazioni sono tornate normali....
Luca

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Messaggio da roy67 » gio set 18, 2014 8:13 pm

Ciao Luca, scusa se non ti ho risposto prima. Mi ero perso la domanda.
Il problema che hai avuto è successo anche a me. Ma l'ho risolto aggiornando il firmware del decoder con l'ESU Lokprogrammer, caricando una versione aggiornata dal sito ESU.
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Messaggio da luca.pagnoni » ven set 19, 2014 12:00 am

Di nulla, spero che nel mio caso sia stato solo un errore di programmazione, anche perché il decoder esu in argomento ha poche settimane di vita, spero sia aggiornato!
Ciao e a presto, seguo molto volentieri i tuoi post.
Luca

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Messaggio da roy67 » ven set 19, 2014 12:36 am

Può essere benissimo un errore di programmazione fatta in fase di collaudo, lasciando qualche variabile settata in modo non standard.
Infatti è sempre consigliato fare un reset prima di ogni altra modifica, in modo che tutto torni come da standard del costruttore (inutile dire che il reset vuole fatto sull'indirizzo 3, in quanto, dopo il reset, torna comunque all'indirizzo 3) :wink:
Ciao. Roberto Alinovi - L'uomo non teme ciò che in lui non c'è. (Hermann Hesse)

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Messaggio da Marcolino » lun nov 10, 2014 2:14 pm

Ciao a tutti, vorrei costruirmi alcuni pcb per la frenata abc, ho visto che Roberto ne utilizza parecchi e ho visto più su i vari componenti; non ho mai costruito nulla di elettronico e mi servirebbe qualche notizia in più su che scheda utilizzare e sui collegamenti da fare che si vedono sui disegni.
Grazie
Marco Musso

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gelli
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Messaggio da gelli » mer feb 04, 2015 4:50 pm

roy67 ha scritto:
maxmarun ha scritto:

<div align="center" id="quote2"><table class="quote"><tr><td class="quotetd"></td></tr><tr><td class="quotetd2"><span class="quotetext">Messaggio di <font color="red">roy67</font id="red">
Schema pratico del PCB:

Immagine:
Immagine
177,92 KB


Roberto una domanda. i componenti per questo PCB me li puoi dire?


I componenti neri sono diodi 1N4007
Il diodo rosso è 1N4148
il rettangolo azzurro è un relè a doppio contatto in scambio con bobina da 12 Vcc
[/quote]

Porto nuovamente su questa discussione perché volevo porre una domanda ai guru dell'elettronica: è possibile usufruire del sistema di frenata automatica anche come segnalatore di presenza? Mi spiego: se per far ripartire il convoglio devo azionare un interruttore, non è possibile collegare un led così da far capire che c'è fermo un convoglio?
Nel caso fosse possibile, riuscite ad indicarmi i componenti e relativi collegamenti da fare?
Grazie per l'attenzione.
Dario
Dario - Ci vuole una mente eccezionale per affrontare l’analisi dell’ovvio...

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roy67
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Messaggio da roy67 » mer feb 04, 2015 5:43 pm

Se colleghi un led in parallelo alla bobina del relè, vale a dire fra i morsetti "Reed in" e "12Vcc (-)", dotato di resistenza da 560 Ohm in serie, avrai la segnalazione del led.

Avendo la bobina del relè l'autoritenuta del comando, quando il magnete della loco attivarà il reed, accenderà la bobina del relè e, conteporaneamente, il led.

Solo premendo il pulsante, con contatto <font color="red">NC</font id="red"> si resetterà il sistema, spegnendo il led e diseccitando la bobina del relè.

P.S. Correggo in quanto c'era un errore. Il pulsante vuole NC, ovvero Normalmente Chiuso.
Ciao. Roberto Alinovi - L'uomo non teme ciò che in lui non c'è. (Hermann Hesse)

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