Progetto di blocco elettrico aut. con Arduino

[Edgardo_Rosatti]

Siamo sicuri che regga lo spunto d'assorbimento motori in accelerazione almeno da 0,8 ampere per canale?

Arduino non potrà mai pilotare direttamente nessun carico a meno di non usare una interfaccia. I datasheet sono in rete

[Edgardo_Rosatti]

Ciao Edgardo,
io credo in te e ti sono grato per l'impegno che ci metti per portare avanti il discorso di Arduino, seguo sempre il tutto con interesse!!!
Io sono più interessato ai PIC, ma incontro difficoltà perchè ho svolto studi differenti (perito chimico e poi laurea in farmacia), ma mi piace smanettare anche con un pizzico di incoscienza e superficialità d'altronde è un hobby e non un lavoro!!!

Ciao Walter :geek:

Grazie Walter, pensa che io ho studiato design e falegnameria ed ora mi ritrovo qui a parlare di elettronica perchè mi appassiona molto..
Ammetto di non essere una cima, ma provo con tutto me stesso a fare in modo che il modulare funzioni. A volte anche a costo di smenarci, in quanto con i test capita di rifare i progetti. Dici bene, è un hobby e non un lavoro

[roy67]

Arduino non potrà mai pilotare direttamente nessun carico a meno di non usare una interfaccia. I datasheet sono in rete

E' proprio quello il problema Ed (posso chiamarti con diminutivo? oppure ti offendi).

L'uscita di Arduino dovrà pilotare un interfaccia di potenza (una per ogni binario, per ogni modulo di blocco), che garantirà lo spunto dei motori in partenza/frenata.

Ecco perché insisto nell'abbandonare arduino per gestire i blocchi.
Anziché costruire un interfaccia di potenza PWM, pilotata da arduino, farei un circuito di accelerazione/frenata proporzionale, tipo quello dello schema di trissa, oppure uno simile, che abbia la stessa funzione.

In questo modo si ha la possibilità di tarare al meglio, facendo una media, gli spunti dei vari diversi motori che si troveranno ad accelerare/frenare, con una disponibilità di circa 1,5/2 ampere per canale (tratta di blocco di ogni binario)

Il primo potenziometro regola il tempo di "salita/discesa" della tensione di accelerazione/frenata, mentre il secondo regola la tensione massima da raggiungere.

Sarà sufficiente inserire questo circuito alle uscite dei relè bistabili che alimentano i binari.... Anche con piccoli PCB esterni al PCB di blocco.

Domani vedo se in laboratorio ho il materiale e preparo un muletto sulla "millefori".

[Fabrizio]

....
Fabrizio, intanto ti ringrazio per il tuo intervento che mi sembra molto costruttivo. Quello che dici in merto alla possibilità di mettere in rete le varie schede è possibile e anche avveniristico.
Per Arduino esistono degli shield in grado di realizzare questo attraverso tecnologie ben collaudate del tipo Wi-Fi, GSM o Bluetooth.
In pratica sono schede modem che permettono una comunicazione senza fili verso altri dispositivi. Tuttavia è una strada che non ho mai intrapreso e per ora credo che non la intraprenderò, in quanto non ho le conoscienze necessarie per farlo.

Grazie a te Edgardo . In effetti non avevo pensato alle comunicazioni senza fili, gli ultimi corsi di aggiornamento per plc che ho fatto risalgono ormai a quasi 10 anni fa. A quei tempi wifi, Bluetooth e similari non erano ancora così diffusi come oggi. Con i plc ho avuto a che fare all'inizio, quando mi occupavo anche di automazione industriale. In seguito mi sono poi sempre occupato di distribuzione di energia elettrica, così la parte di plc è caduta in disuso.

Per quel che riguarda i plc, metterli in rete non era difficile. Ogni costruttore aveva un suo programma che permetteva la programmazione delle singole unità e di configurare la rete. Non era nulla di complicato, i programmi più semplici usavano le reti ladder per la programmazione delle singole unità. Per mettere in rete diverse unità si procedeva in modo abbastanza semplice, assegnando un nome a ciascuna unità. Era possibile tenere tutto sotto controllo dal pc, usato come supervisore. Non era necessario scaricare il programma su ciascuna unità, bastava scaricarlo "in rete" poi ciascun programma andava a finire sulla unità a cui era destinato. Il programma era poi dotato di apposito strumento di simulazione.

Per esempio, mettiamo che sul plc "2" nel linguaggio di programmazione ti serviva l'ingresso 3 del plc 1, allora esso si richiamava con un indirizzo del tipo I 001 003 . Lui nell'esecuzione del programma sapeva che quell'ingresso era il numero 3 della macchina 1. ovviamente a priori andava detto quale era la macchina 1, 2, 3 ecc

Ci vogliono poi gli attuatori, per esempio una uscita digitale di un plc (che è assimilabile a un contatto) difficilmente comanda direttamente un contattore che avvia il motore. Più frequentemente (anzi direi sempre) serve interporre un relè ausiliario intermedio.

Per ora non hai intrapreso questa strada, ed in effetti è meglio non mettere troppa carne al fuoco e come si è detto si tratta di hobby . Ma comunque non è poi così difficile, sicuramente in futuro ti verrà la voglia di smanettetarci

Purtroppo anche io non ho tempo di stare tanto dietro a queste cose, se no mi piacerebbe anche provare a fare qualcosa con questo Arduino. Ma come vedete nel topic dedicato, già per fare un tetto di una casa mi ci vogliono mesi per iniziare anche solo a conoscere Arduino ci vorrebbe una vita , ma mi piacerebbe.... ne avevo anche uno, poi è andato perso


Pensare ad una rete di controllori per gestire il plastico modulare, certo può essere un eccesso e ci vogliono sicuramente gli attuatori, ovvero i dispositivi per interfacciare le uscite di Arduino con il modulo. Che so, per esempio un relè bipolare per prelevare la tensione 12V dal bus alimentazione e metterla ai binari quando il modulo è configurato come piena linea, poi quello per fare adattare le uscite analogiche di Arduino alla alimentazione ecc ecc...

La grossa potenzialità risiederebbe nel fatto di poter conoscere in ogni momento tutti gli ingressi e le uscite del sistema e agire a livello di software, nonché realizzare tutti i moduli con lo stesso cablaggio. Per esempio dotati tutti delle stesse sezioni di blocco (al limite potrebbe anche essere ogni modulo una sezione di blocco ) e poi configurare il funzionamento con il software. Per esempio, che so, se serve una lunghezza maggiore per lo spazio di arresto, allora si configurano due moduli adiacenti come sezione di blocco, se un altra volta invece quei moduli servono di piena linea, si configurano come piena linea. Stessa cosa anche per i moduli che hanno scambi e altre cose, il sistema conosce in ogni momento lo stato degli ingressi e delle uscite, quindi scrivendo un apposito programma si può fare quel che si desidera e modificare in ogni momento. Ma ripeto, si tratta tutte di ipotesi con tanta immaginazione. Mettersi a fare una cosa del genere non è certo una cosa immediata e da tutti. Per la convenienza.... beh, qui dipende, se uno lo fa perché ha il virus di queste cose allora tutto è legittimo

Per le altre soluzioni proposte, non so dire nulla, di quello proprio non mi intendo


Io adesso facevo questo discorso in via del tutto generale, ma non sono assolutamente in grado di dire se è possibile o no. Diciamo che l'ho detto perché magari fa saltare in mente qualche idea a qualcuno.

A me piace molto sperimentare e immaginare tante cose, ma ovviamente c'è poi anche il tempo di mezzo Purtroppo, fossi in pensione e avessi tanti soldi, magari potrei pensarci.... ma adesso è meglio che studio per l'esame di inglese

[roy67]

Fabrizio, il sistema che hai esposto è un sistema ancor oggi utilizzato nelle serie di macchinari in catena di produzione (o isole di lavoro).

Ogni macchina è dotata di un suo CNC e di conseguenza PLC, al termine di ogni fase i PLC comunicano fra loro, scambiandosi segnali e messaggi, attivando funzioni che richiamano lo start di un robot, l'ingrsso di un "pallet" in lavorazione alla fresatrice, la rotazione di un semilavorato da terminare, etc...
Tutto questo però ha senso in un azienda che produce, e deve produrre, 10000 ingranaggi al mese.
Il sistema è comunque molto delicato e sensibile ad interferenze. Alla fiera di Milano (vecchia sede) il ripetitore RAI disturbava le radio frequenze di comunicazione fra i PLC (che presentammo alla BIMU del 1994).
Oggi tali problemi sono quasi risolti, il digitale terrestre l'hanno fatto per questi motivi, ma è sufficiente la frequenza di un cellulare, un antifurto, un telecomando datato... Che tutto si pianta per disturbi. Anche solo le armoniche dei motori in CC potrebbero disturbare.

Comunicare segnali di blocco del modulare in WiFi mi sembra esagerato. Ricordiamoci che bisogna solo fermare i convogli per non che si tamponino e farli ripartire alla distanza di sicurezza.

[Edgardo_Rosatti]

Arduino non potrà mai pilotare direttamente nessun carico a meno di non usare una interfaccia. I datasheet sono in rete

E' proprio quello il problema Ed (posso chiamarti con diminutivo? oppure ti offendi).

L'uscita di Arduino dovrà pilotare un interfaccia di potenza (una per ogni binario, per ogni modulo di blocco), che garantirà lo spunto dei motori in partenza/frenata.

Ecco perché insisto nell'abbandonare arduino per gestire i blocchi.
Anziché costruire un interfaccia di potenza PWM, pilotata da arduino, farei un circuito di accelerazione/frenata proporzionale, tipo quello dello schema di trissa, oppure uno simile, che abbia la stessa funzione.

In questo modo si ha la possibilità di tarare al meglio, facendo una media, gli spunti dei vari diversi motori che si troveranno ad accelerare/frenare, con una disponibilità di circa 1,5/2 ampere per canale (tratta di blocco di ogni binario)

Il primo potenziometro regola il tempo di "salita/discesa" della tensione di accelerazione/frenata, mentre il secondo regola la tensione massima da raggiungere.

Sarà sufficiente inserire questo circuito alle uscite dei relè bistabili che alimentano i binari.... Anche con piccoli PCB esterni al PCB di blocco.

Domani vedo se in laboratorio ho il materiale e preparo un muletto sulla "millefori".

Roberto, non mi offendo se i chiami Ed.
Ci mancherebbe altro
Mi fa molto piacere che si parli di questo problema. Però se non ci coordiniamo per fare qualcosa è inutile star qui a parlarne. Io faccio quello che posso, ma non ho la bacchetta magica.

Per ora possiamo anche tralasciare questo aspetto, Arduino o non Arduino il blocco va bene così com'è. Ho aperto questo topic solo per vedere se sia possibile migliorare il blocco elettrico e pensavo che con l'introduzione di queste nuove tecnologie
di poter migliorare ll circuito.

Tutto qui.
Poi la discussione si è trasformata in una disquisizione puramente accademica che non ha portato a nulla, se non il fatto di vedere se è meglio un PIC o un sistema basato su Arduino.

Alla fine si è perso il filo dell'argomento principale.
Probabilmente sono io che non ho saputo gestire al meglio la discussione e mi scuso per questo.

Un caloroso saluto a tutti e soprattutto, buoni moduli

[roy67]

Si. Si è divagato, ma portando alla luce pregi e difetti dei vari sistemi. D'altra parte l'argomento è ostico e pochi possono intervenire dicendo la loro.
Io per primo non conosco bene arduino, ma conosco bene PIC, E-PROM etc.. e per esperienza posso dire che, il sistema più semplice, è sempre il più funzionale. Più è complesso, più possono sorgere incognite. Vedasi i vari problemi al sistema di blocco verificatisi a Novegro e poi Verona.

Piccoli inconvenienti, risolvibilissimi, ma grandi grattacapi da risolvere. Più il sistema si avvicina alla perfezione, meno grattacapi si presenteranno in futuro.
Considera la mole di moduli che si presenterà a Novegro. Quanti problemi si presenteranno al BUS?

Ecco perché parlo di sistemi semplici, piccoli circuitini che risolvono il nostro problema, appunto, evitare gli strappi di accelerazione e partenza ai blocchi.
Il sistema di blocco funziona già egregiamente, aggiungendo un circuito che eviti gli strappi, con conseguente sganciamento del convoglio, sarà avvicinarsi ulteriormente alla "perfezione". Più il modulare diverrà grande, più ci saranno potenziali problemi, ma, per esperienza, in buona parte già conosciuti e risolvibilissimi.

Comunque, ripeto, domani verifico se ho in laboratorio i componenti per costruire un muletto (temo che mi mancherà il FET), poi, una volta costruito e testato, te lo spedisco con tanto di schema dove e come applicarlo al PCB di blocco.

Se funziona come sperato si può pensare ad una sua integrazione nei moduli già esistenti.

[Edgardo_Rosatti]

Concordo Roberto, per me Arduino è semplice. Io lo conosco abbastanza per dirlo, probabilmente per te è la stessa cosa con i PIC e le EPROM ed è naturale che sia così. Ecco pechè ho esternato una soluzione con Arduino. Penso che se lavorassimo su entrambi i fronti riusciremo a trovare una buona soluzione.

ciao

[roy67]

Io credo che la miglior soluzione è da cercarsi altrove. Ricordiamoci che la trazione è comandata in modo analogico, quindi, avere mega-circuiti logici che servono a gestire la bobina di un relè.. E' assolutamente sprecato ed inutile. Gestire la complessità dell'ingresso stazione (itinerari, segnali, etc.) è altro discorso... Ma i relè di blocco.. e basta..
Come diceva Nuccio più sopra, c'è gente che utilizza arduino per far lampeggiare un led, quando con pochi componenti lampeggia comunque, avendo anche imparato qualcosa di elettronica.
Arduino è stato creato proprio per i maneggioni che non ne sanno tanto di elettronica ma vogliono sperimentare. Ben venga.. Per l'amor del cielo.
Ma credo che, se si vuole imparare qualcosa davvero, si debba ragionare sui PIC, in questo modo, oltre che ad imparare la programmazione, si deve anche concepire il PCB... E con € 2,00 fai circuiti megagalattici... Ma questo è un altro discorso, da proseguire in altro thread.

Comunque... Come supponevo, mi mancano i FET ed il potenziometro da 2,2 Mohm per creare il primo circuito accelerazione/frenata.

Appena mi arrivano lo appronto (un paio di giorni lavorativi).

[buddacedcc]

Io credo che la miglior soluzione è da cercarsi altrove. Ricordiamoci che la trazione è comandata in modo analogico

Infatti passare al digitale e abbandonare la tecnologia da 19esimo secolo

[Fabrizio]

La scelta dell'analogico era stata fatta soprattutto per consentire a tutti di portare le loro locomotive sul plastico modulare.
Pur comprendendo che dotare le locomotive di decoder non sia nulla di complicato, occorre valutare la disponibilità dei possessori attuali e futuri a dotare le locomotive di decoder o di permettere a qualcuno del gruppo di mettere le mani sulle locomotive per installarne uno anche solo per l'uso durante le manifestazioni. Nulla di impossibile, ma siccome le locomotive sono le loro, credo andrebbe sentito il loro parere

Per quel che riguarda l'opportunità di usare Arduino sul modulare, io mi sento di incoraggiare Edgardo nello sperimentare questo sistema. Con tutta probabilità ci sono sistemi più semplici, ma in via del tutto personale questa strada intrapresa mi piace molto e mi incuriosisce. Mi sembra un sistema tuttora mai sviluppato e mi piacerebbe provare a vedere cosa ne viene fuori .

Ribadisco, sono opinioni del tutto personali. Con questo non voglio dire che altri sistemi siano meno validi, anzi magari sono anche migliori e più convenienti.

Poi, come sempre, torno a ripetere che io, non potendo partecipare in modo attivo a questa cosa, non posso dare un contributo utile alla faccenda. Al massimo posso esprimere le mie opinioni e dire quale cosa mi sembra più interessante, ma poi tutto si ferma li e la scelta va fatta di chi veramente in questo progetto impegna tempo e risorse

[buddacedcc]

La scelta dell'analogico era stata fatta soprattutto per consentire a tutti di portare le loro locomotive sul plastico modulare.

Se vogliamo apriamo un topic a parte sull'argomento in questione
Questa scelta è la peggiore che si può fare su un plastico sociale in quanto vincola il progresso dello stesso ad una tecnologia del 19esimo secolo. Con tutti gli svantaggi e problemi del caso. E il discorso del costo del decoder non regge... al costo del rotabile più economico si comprano almeno 5 decoder. Infine quando si entra in gruppo ci si entra accentandone le regole..compreso il funzionamento digitale.
Pace e treni!
PS non è una dichiarazione di guerra

[Fabrizio]

Ciao Nuccio, comprendo benissimo. Infatti i limiti ci sono e anche ciò che dici sul costo è vero. Tutto verissimo .

Il problema era proprio quello delle regole.
Ci sarebbe piaciuto "imporre" poche regole, solo quelle essenziali. Per porre meno vincoli possibili a chi vuole accedere al progetto del modulare. E' sempre un grosso dispiacere quando qualcuno interessato a inserirsi nel gruppo rinuncia. Questo dispiacere nel vedere una rinuncia, è più grosso del dispiacere che si prova nell'avere un malfunzionamento o un problema tecnico. La rinuncia da parte di qualcuno a entrare a far parte del gruppo è una brutta cosa e da qui che si volevano imporre solo il minor numero possibile di regole.

.....Pace e treni!
PS non è una dichiarazione di guerra

Figurati, ci mancherebbe E' bene che tutti dicano la loro, in modo da scoprire tutte le possibili opportunità e soluzioni. No problem, nessuna dichiarazione di guerra


Poi personalmente, io non ho locomotive, quindi per me va bene ogni decisione che venga presa in questo senso . Io non posso dare contributo attivo, quindi la parola spetta a chi lo da

P.S Dimenticavo. Forse il problema riguardava anche alcuni mezzi autocostruiti, che non avevano decoder e su cui non so se i proprietari volessero metterlo o se questo potesse portare a rischi nell'aprire/chiudere. Ma si questo non so nulla di sicuro

[roy67]

A prescindere dalle scelte fatte ed i motivi che hanno spinto a farle.

Ora il modulare ha comando analogico.. Ragioniamo su quello.

Il progresso serve ad utilizzare tecnologie atte a migliorare la qualità e l'affidabilità di funzionamento, semplificando la gestione e gli apparati.

Ora.... Il modulare GASTT si avvale di ampolle Reed che rilevano il transito di un convoglio nella tratta protetta (fra un modulo di blocco e l'altro) pilotando le bobine di un relè bistabile, il quale alimenta o meno le rotaie delle sezioni di blocco (in parallelo ai segnali).

Il sistema, con qualche piccolo problema già risolto, funziona. E funziona molto bene.

Inserire Arduino, che preleverà il segnale dal reed, lo elaborerà, alimentando il relè di blocco.. Inserendo un amplificatore di segnale per la potenza di trazione, con modulazione d'ampiezza del PWM... bla..bla..bla...
Non da valore aggiunto al sistema.. Ma andiamo ad inserire una "grana" aggiunta, in mezzo ad un sistema che comunque già funziona bene.

Ecco perché insisto nel inserire solo un circuito inerziale su ogni tratta di blocco.

Il sistema, così com'è, gestirà le tratte protette. Il circuito inerziale eviterà gli strappi alla partenza e all'arresto dei convogli.

I PCB di blocco rimangono assolutamente identici a quelli già installati, bisognerà solo inserire 2 PCB piccoli come un carro merci in scala TT ai fili di alimentazione tratta di blocco, fra il PCB principale ed i binari.

Le sperimentazioni hanno senso quando ci sono tanti segnali da gestire, tante uscite da coordinare.. etc.

[Edgardo_Rosatti]

Inserire Arduino, che preleverà il segnale dal reed, lo elaborerà, alimentando il relè di blocco.. Inserendo un amplificatore di segnale per la potenza di trazione, con modulazione d'ampiezza del PWM... bla..bla..bla...
Non da valore aggiunto al sistema.. Ma andiamo ad inserire una "grana" aggiunta, in mezzo ad un sistema che comunque già funziona bene.

Dovresti aprire un topic per proporre le tue idee in merito al miglioramento del blocco
Io ci provo e faccio quello che posso.

[Edgardo_Rosatti]

La scelta dell'analogico era stata fatta soprattutto per consentire a tutti di portare le loro locomotive sul plastico modulare.

Se vogliamo apriamo un topic a parte sull'argomento in questione
Questa scelta è la peggiore che si può fare su un plastico sociale in quanto vincola il progresso dello stesso ad una tecnologia del 19esimo secolo. Con tutti gli svantaggi e problemi del caso. E il discorso del costo del decoder non regge... al costo del rotabile più economico si comprano almeno 5 decoder. Infine quando si entra in gruppo ci si entra accentandone le regole..compreso il funzionamento digitale.
Pace e treni!
PS non è una dichiarazione di guerra

Nessuna guerra, anzi, peace 'n love [:D

Ti spiego una cosa; il modulare GAS TT è nato circa 18 mesi fa dopo aver avuno una felicissima collaborazione a distanza con la realizzazione di un palstico sociale molto piccolo che riproduceva un movimento treni in analogico della stazione di Carnate Usmate che è stato presentato all'Hobby Model Expo del 2012.
Ai tempi il modulare GAS TT era ancora sulla carta e visto il successo di Carnate, che è stato realizzato a distanza da persone che mai si sono incontrate prima dell'expo, abbiamo deciso di progettare il modulare come logica evouzione del buon lavoro svolto fino ad quel punto.

Dopo questo lavoro abbiamo avuto degli incontri dove sono state pianificate e redatte le norme per la realizzazione del modulare. Norme che sono state sottoposte ed approvate da FIMF e MOROP (ci manca la traduzione in inglese ma il passo per farlo è breve). Stabilite le norme, e non è stato facile, abbiamo iniziato a collaborare per realizzare una serie di moduli primari, dando importanza a quelli fondamentali come i cappi e le schede per la distrubuzione della corrente.
Ogniuno di noi ci ha messo anima e corpo per portare le proprie idee e per perseguire questo ambizioso progetto.
Grazie a questo spirito c'è stato chi si è impegnato a fare le testate in compensato marino tagliate al laser, uno ha messo a disposizione le sue competenze per fare i segnali FS in scala TT (che non esistono in commercio), un altro ha fatto molti accessori in fotoincisione e anche prototipi di materiale rotabile FS in TT di una bellezza eccezzionale. Io ho procurato a chi lo chiedesse tutte le schede per i collegamenti eletrici al prezzo di costo dei soli materiali.
C'è chi addirittura ha realizzato edifici su precise specifiche.
Altri hanno dato solo un supporto morale al gruppo, mi riferisco ad associazioni estranee al nostro gruppo, come CMP e ASN, ma non meno importanti che ci hanno dato molti consigli e grazie anche a loro siamo arrivati fino a qui.

Questo è il nostro spirito, e penso di parlare a nome di tutti dicendo questo.

Edgardo

[roy67]

Inserire Arduino, che preleverà il segnale dal reed, lo elaborerà, alimentando il relè di blocco.. Inserendo un amplificatore di segnale per la potenza di trazione, con modulazione d'ampiezza del PWM... bla..bla..bla...
Non da valore aggiunto al sistema.. Ma andiamo ad inserire una "grana" aggiunta, in mezzo ad un sistema che comunque già funziona bene.

Dovresti aprire un topic per proporre le tue idee in merito al miglioramento del blocco
Io ci provo e faccio quello che posso.

Credo che il topic giusto sia già questo ed il lavoro che hai svolto sia fantastico.

Appena riesco preparo una modifica allo schema del sistema di blocco che integri partenze/frenate inerziali.

Se si rimane nel "semplice".. sarà semplice risovere eventuali problemi.

[Edgardo_Rosatti]

Va bene Roberto e grazie di tutto. Nel frattempo tienici informati sugli sviluppi, io faccio qualche prova con le mie idee e una bredboard, tanto non mi costa nulla.